¿Qué dirige la evolución?

Desde los extraños puntos de las mariposas a los lagartos con colores del arco iris pasando por las adaptaciones que permiten “volar” a las ardillas o incluso a las serpientes, las innovaciones físicas en el mundo natural pueden ser alucinantes.

La selección natural está aceptada por los científicos como el motor principal que dirige el conjunto de organismos y sus complejas características. ¿Pero esta evolución a través de la selección natural es la única explicación para los organismos complejos?

Entre los animales observados por Darwin en las Islas Galápagos estaban los piqueros de patas azules. Los machos muestran sus patas azules a las posibles compañeras con unas características danzas. Crédito: Stephen C. Quinn/AMNH

“Creo que uno de los mayores misterios en la biología es si la selección natural es el único proceso capaz de generar organismos complejos”, dijo Massimo Pigliucci del Departamento de Ecología y Evolución en la Universidad de Stony Brook en Nueva York, “o si hay otras propiedades de la materia que pueden entrar en juego. Sospecho que la última puede resultar ser cierta”.

Genes flexibles

Algunos científicos proponen añadidos a la lista de fuerzas evolutivas.

“Durante las últimas una o dos décadas, los científicos han comenzado a sospechar que hay otras propiedades de los sistemas complejos (como los organismos vivos) que pueden ayudar, junto con la selección natural, a explicar como evolucionaron cosas como los ojos, los flagelos bacterianos, las alas y los caparazones de las tortugas”, dijo Pigliucci a LiveScience.

Una idea es que los organismos están equipados con la flexibilidad para cambiar su físico y otras características durante su desarrollo para acomodarse a los cambios ambientales, un fenómeno llamado plasticidad fenotípica.

El cambio normalmente no se muestra en los genes. Por ejemplo, en las abejas sociales, tanto las trabajadoras como las guardianas tienen los mismos genomas pero activan distintos genes para darles distintos comportamientos y apariencia. Los factores ambientales, tales como al temperatura, dieta embriónica, dirigen la actividad genética que terminar moldeando a una abeja trabajadora o a una guardiana.

Si es beneficiosa, esta flexibilidad podría pasarse a la descendencia y puede llevar a la evolución de nuevas características en una especie. “Esta plasticidad es heredable y la selección natural puede favorecer distintos tipos de plasticidad, dependiendo del rango de condiciones ambientales que encuentre el organismo”, dijo Pigliucci.

Hecho para el orden

La auto-organización es otra fuerza evolutiva que algunos expertos dicen que aviva las características o comportamientos complejos espontáneamente, en la materia viva e inerte, y estos rasgos son pasados a la descendencia a lo largo de generaciones.

“Un ejemplo clásico fuera de la biología son los huracanes: Estos no son movimientos de aire aleatorios en absoluto, sino estructuras atmosféricas altamente organizadas que surgen espontáneamente cuando se dan las condiciones ambientales apropiadas”, dijo Pigliucci. “Hay cada vez más pruebas de que los organismos generan parte de su complejidad durante su desarrollo de una forma análoga”.

Una ilustración biológica de auto-organización es el plegamiento de proteínas. Un largo collar de aminoácidos doblados, girados y plegados en una proteína tridimensional, cuya forma determina la función de la proteína. Una proteína hecha de sólo 100 aminoácidos podría tomar un numero infinito (billones) de formas. Mientras este cambio de forma necesita de un orden de segundos a minutos en la naturaleza, las computadoras más rápidas no son aún lo bastante potentes para igualar la proeza.

El mecanismo que dispara la forma final podría ser una señal química, por ejemplo.

Novedades en la naturaleza

El entorno también podría dirigir cambios en la apariencia del animal o fenotipo, un fenómeno que intriga a muchos biólogos.

Por ejemplo, Sean Carroll, biólogo molecular en la Universidad de Wisconsin-Madison, descubrió que las mariposas del Este de África tienen distintos colores dependiendo de cuando se incubaron. Aquellas que se incubaron durante la estación húmeda surgieron con colores brillantes mientras que sus parientes de la estación seca vestían unos enigmáticos abrigos neutros.

La biología tiene una buena comprensión de cómo se desarrollan los animales a partir de un huevo fertilizado para formar un organismo completo.

“Simplemente no sabemos cómo … el entorno y los planos genéticos interactúan durante el desarrollo”, dijo Theunis Piersma del Centro para Estudios Ecológicos y Evolutivos de la Universidad de Groningen en Holanda.

La investigación de Piersma en los correlimos gordos ha revelado que los pájaros pueden cambiar sus fenotipos dependiendo de las rutas de migración.

Cuando se dejan en cautividad y se colocan en entornos de temperaturas más bajas, los músculos de vuelo del correlimos y sus órganos menguan para reducir la pérdida de calor. Los pájaros pasan a su descendencia la capacidad para hacer estos cambios.

Por tanto empieza a aclararse el misterio de cómo diversas especies con un conjunto de características evolucionan. El campo, que ha confiado principalmente en el pasado en el registro fósil, tuvo un gran impulso con el desarrollo de las técnicas genéticas y la integración de diversos sectores de la ciencia, conectando la genética, biología, ecología e informática.

Mientras los científicos arrojan luz sobre los mecanismos naturales que trabajan para dar forma a las especies, aún quedan muchas cuestiones en este campo que deben trabajarse en el laboratorio. Y la pregunta original examinada por Charles Darwin — cual es el mecanismo que causa que las nuevas especies evolucionen — aún no ha sido explicado por completo. Y amenaza otra pregunta relacionada: ¿Cómo de importantes son los sucesos aleatorios, como opuestos a la selección natural, en la forma de los organismos?


Autor: Jeanna Bryner
Fecha Original: 16 de agosto de 2007
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  1. [...] ¿Qué dirige la evolución?www.cienciakanija.com/2007/08/17/%c2%bfque-dirige-la-evolucion/ por mezvan hace pocos segundos [...]

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