Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 29 de Junio, 2006, 14:56


Continuamos con el resumen y comentario del artículo de Rosa Liascovich y Alicia Massarini, "Genética y Evolución", parte de la compilación "La evolución y las ciencias".

Hacia 1903, Hugo de Vries, botánico holandés, observa que en las poblaciones naturales se da, de vez en cuando, la aparición de individuos raros, que se apartan del resto de los ejemplares de una especie. Hace su aparición el concepto de mutación, variaciones bruscas e independientes del medio ambiente. Estos individuos mutantes, cultivados por de Vries, se reproducían en descendencia que mantenía la anomalía. Esto ponía de manifiesto un mecanismo para la aparición de las variaciones, a las que Darwin había apelado como uno de los dos pilares de su teoría (el otro pilar era la selección natural). Pero las mutaciones no fueron interpretadas dentro de la teoría darwiniana. En cambio, se las pensó como causa de la evolución de las especies, en vez de ser alimento de la selección. Los genetistas imaginaron que los cambios mutacionales podrían llegar a ser tan intensos como para provocar la aparición de nuevas especies. A esta escuela se la denominó mutacionismo. Al no integrarse al marco teórico del darwinismo, el mutacionismo durante treinta años fue considerado una alternativa a la evolución biológica.

Hacia la década del treinta, Richard Goldschmidt, biólogo alemán, sugirió que las grandes mutaciones, en general desventajosas, podrían generar de tanto en tanto, individuos radicalmente diferentes de sus progenitores, pero aptos. Se los denominó "monstruos prometedores", pudiendo dar origen a nuevas especies.

Mientras, los genes siguen siendo estudiados. No había sido estudiado el mecanismo que combinaba los caracteres de los progenitores. Se descubrió que los cromosomas de las células sexuales de cada individuo, aparecían en una cantidad que era la mitad de los cromosomas del resto de las células. Eso llevó, en 1902, a que el norteamericano Walter Sutton y el alemán Theodor Bovari afirmaran que los genes se localizaban en los cromosomas. Esta teoría cromosómica, al igual que el mendelismo, no se integraron en principio al darwinismo, pues se encontraron con la corriente predominante de entonces, el mutacionismo.

A principios del siglo XX, los genetistas proponían que para cada gen, existía un tipo normal o salvaje, que esta presente en la mayoría de la población. De vez en cuando, aparecía una mutación. Si el gen mutante aprovechaba mejor el ambiente, terminaba sustituyendo a la anterior versión salvaje. En aquel entonces, los genetistas trabajaban en los laboratorios, con pequeñas muestras de organismos, que eran la base de la genética experimental. Al ser pequeñas poblaciones, las mutaciones aparecían muy ocasionalmente, y se las consideraba una rareza de la naturaleza. Se veía a las poblaciones naturales como homogéneas.

Pero en los años treinta y cuarenta, los nuevos genetistas salieron al campo, para investigar directamente a la naturaleza. Con mayor cantidad de individuos para estudiar, generalmente con ejemplares de moscas del género Drosophila, vieron que no había un "ejemplar salvaje", y formas mutantes, sino que en una población los individuos son sumamente variables desde el punto de vista de su genética. No había entonces un tipo ideal para una población. Así nació la genética de poblaciones, que introdujo el concepto de población. Ya no se hace tanto énfasis en individuos sino en los sistemas de organismos. Se ve que hay un nivel de organización mayor que el individuo, y se llega más allá de considerar una población de individuos: se comienza a hablar de población de genes (concepto que tendría sus influencias hasta bien entrado el siglo XX, puedo recordar las ideas divulgadas por Richard Dawking, por ejemplo). Son los genes los que se reparten entre organismos individuales, partícipes temporarios del proceso evolutivo.

Faltaba medir de alguna forma, la diferencia entre individuos. Ahí acude la bioquímica, en ayuda de la genética, poniendo de manifiesto la diferencia de la composición de proteínas entre individuos. Justamente, las proteínas son el producto que refleja la estructura del ADN, que todavía no jugaba un papel en la teoría.

El artículo no aclara cómo en aquellos años, se demostró que la variabilidad genética es modelada por la selección natural. Se consideró que la dinámica de los genes en las poblaciones era la resultante de su interacción, de una búsqueda de equilibrio con el medio. Se mantenía al mismo tiempo, una cierta plasticidad adaptativa, que aseguraba de alguna manera la supervivencia ante algún cambio en el ambiente. A las poblaciones no les conviene que los individuos sean genéticamentes iguales, porque una población homogénea no sería eficiente en la adaptación a un ambiente heterogéneo. Si el ambiente fuera homogéneo, igualmente la población estaría en peligro, ante un posible cambio en el ambiente.

Quedó más en claro, que la selección natural, en lugar de generar individuos homogéneos, actuaba de manera distinta. En ambientes relativamente constantes, se seleccionaban las variedades más adaptadas. En cambio, en los ambientes heterogéneos o con cambios cíclicos, la selección tendía a una variante de individuos que en su mayoría pudieran sobrevivir a los cambios.

Un caso tratado como ejemplo, fue el de la población de mariposas de las afueras de Londres. Las había de coloración clara, y otras oscuras. Las claras eran más frecuentes, porque cuando se posaban en los árboles, se mimetizaban mejor contra las cortezas claras de color semejante. Cuando la revolución industrial hizo su aparición, el hollín del ambiente comenzó a oscurecer las cortezas de los árboles, y las mariposas oscuras comenzaron a ser mayoría en su población. Sin embargo, y esto es lo importante del descubrimiento, las ahora anómalas mariposas claras seguían apareciendo. El fenómeno apareció en sólo cincuenta años, entre 1850 y 1900.

Era claro que la genética de las poblaciones necesitaba un desarrollo matemático más complejo que el de la genética mendeliana. Ya en 1908, el matemático inglés Godfrey H. Hardy (supongo que será el mismo Hardy que sirvió de mentor de Ramanujan), y el matemático alemán Wilhelm Weinberg, trabajaron en deducciones matemáticas para llevar la dinámica mendeliana al ámbito de las poblaciones. Luego, en las dos décadas siguientes, los ingles Haldane y Ronald Fisher, así como el norteamericano Sewall Wright, agregaron la estadística para que del mendelismo y del darwinismo, surgiera una nueva síntesis, que se llamó síntesis evolutiva o neodarwinismo.

Ahora, algún comentario mío propio. El resurgimiento del darwinismo, al parecer, obedece no tanto a modas religiosas o de aceptación social, sino a la evolución de los propios conceptos de mendelismo y poblaciones, que permitieron darle un mejor fundamento. Hoy se ve a la teoría de la evolución como avasalladora. No fue así en sus comienzos, y por diversas razones. El propio Darwin, en sus conclusiones de su célebre "El origen de las especies...", vaticinaba la resistencia que provocaría su teoría. Fue con la genética mendeliana, y su integración con conceptos de genética de poblaciones, lo que le dió nueva vida y justificación.

Hacia los cincuenta, el neodarwinismo se consolida en un cuerpo teórico compacto y firme, apelando a la ayuda de varios campos de la biología, como la anatomía comparada, la embriología, la sistemática, la paleontología, la genética, etc. Ahí, fueron actores fundamentales el genetista ruso Theodosius Dobzhansky y el zoólogo alemán Ernest Mayr (que supo disputar tan animadamante con mi admirado Stephen Jay Gould). El núcleo de sus argumentos, era la adaptación: las variantes genéticas están por ser las más ventajosas para la selección, se produjeron por azar debido a mutaciones en el material genético, sobrevivieron a la selección natural. Había un lento proceso de cambio que producía las estructuras y funciones de los seres vivos, siendo dirigido por la selección natural, llegando a producir nuevas especies.

Curiosamente, a pesar del título "El origen de las especies...." de su libro, Darwin no llegó a plantear en él la formación de nuevas especies. Si bien afirma que la selección natural es el motor del cambio, actuando sobre las variaciones, no se explaya sobre cómo sobreviene la especiación. La nueva síntesis propone que si una población quedara aislada temporariamente del resto, por ejemplo, por una barrera geográfica, las variaciones al azar en ambas zonas, terminarían por diverger, y si la divergencia es grande, podría producir una especie nueva.

Aún Darwin, en su prólogo, no pone todas las fichas en la selección natural. Declara "... estoy convencido de que la selección natural ha sido el medio más importante, si bien no el único, de modificación". Acá, los partidarios de la síntesis, hicieron de la selección parte del núcleo duro de su postura. Toda variación surgía de una adaptación al ambiente.

Como repitiendo la anterior historia, en los sesenta, gracias nuevas técnicas bioquímicas, pusieron de manifiesto que la variabilidad dentro de una población era mayor de lo que se esperaba. Esto llevó a algunos biólogos a preguntarse sobre la razón de ser de esa mayor variabilidad. ¿Se podría explicar tanta variación en términos de adaptación? Algunos genetistas japoneses y norteamericanos propusieron que gran parte de la variabilidad servía de poco, era sólo "ruido" dentro del sistema. Creían en la selección natural, pero afirmaban que la adaptación explicaba sólo una parte de la variabilidad de los genes.

Esta escuela se conoce como neutralismo. Uno de sus exponentes es Motoo Kimura, para quien la mayoría de las variantes genéticas no producen ventaja o desventaja en el organismo. Entonces, esos genes podrían aumentar o cambiar, sin ser advertidos por el mecanismo de la selección. Es interesante esta postura: de alguna forma, esos trazos son "polizontes" de la evolución. Pero se supone que también cumplirían su función: alimentan la variabilidad necesaria para sobrevivir a cambios en el ambiente.

Es interesante mostra que la escuela de Kimura, tiene alguna evidencia para apuntalar su postura. Por ejemplo, el concepto de "reloj biológico". Tomemos el complejo de la hemoglobina. Se puede observar, en distintos individuos, que presenta cambios puntuales, que se van acumulando. El neutralismo hace notar que, al parecer, las diferencias en la proteína entre dos especies, solamente depende del tiempo que ha pasado desde que tenían un antepasado común, independiente de los cambios en sus ambientes y adaptaciones visibles. Notable deducción para una teoría tan especulativa como el neodarwinismo.

La escuela "clásica" reacciona ante esta visión. Mayr afirma: "Resulta harto improbable que un gen permanezca selectivamente neutro por tiempo indefinido".

Según el artículo, la discusión sigue abierta, y por si fuera poco, en los setenta se agrega una crítica al programa adaptacionista. Dos biólogos norteamericanos, Stephen Jay Gould y Richard Lewontin, proponen una nueva forma de ver las adaptaciones y la selección natural.

Espero poder continuar con este tema, en una tercera y última parte de este resumen comentado de tan interesante artículo, que me permitió interpretar mejor una serie casi interminable de lecturas anteriores.

Angel "Java" Lopez
http://www.ajlopez.com/

Por Angel, en: Ciencia