Mundo prebiótico, macroevolución y Darwin

Mundo prebiótico, macroevolución y Darwin Imagen superior: Colección de Jaume Josa. Servicio Fotográfico del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC).

Doscientos años desde el nacimiento de Charles Darwin y 150 desde la publicación de On the origin of species by means of Natural Selection puede ser un buen momento para preguntarse si diferentes procesos evolutivos que Darwin dejó fuera de su obra, como por ejemplo la evolución anterior a la aparición de las primeras formas de vida libre o evolución prebiótica, o la propia evolución microbiana, se pueden explicar a través de los mecanismos propuestos por Darwin y sus epígonos.

Asimismo, puede ser un buen momento para reflexionar acerca de si ciertas controversias que han acompañado a la historia de la biología evolutiva durante los últimos años del pasado siglo veinte pueden ser explicadas por la inclusión de otros mecanismos que complementen a los propuestos por Darwin y que se integraron en una especie de paradigma con la aparición de la denominada Nueva Síntesis, que en los años 30 del siglo pasado intentó fusionar la teoría evolutiva emanada de la obra de Darwin con el conocimiento emergente de la genética. En una publicación reciente [L. Boto, I. Doadrio, R. Diogo (2009) “Prebiotic World, macroevolution, and Darwin´s theory: A new insight”. Biology and Philosophy 24 , 119-128] precisamente reflexionamos acerca de estos aspectos, revisando la literatura reciente procedente de campos como la biología molecular, biología del desarrollo, genómica comparada, etc., en busca de claves que puedan explicar los procesos de evolución en un mundo prebiótico, o la denominada macroevolución, que trata de explicar el cambio evolutivo que conduce a la aparición de novedades entre clados.

Con respecto a la evolución en el mundo prebiótico, una mezcla de azar, procesos químicos autoorganizativos y una forma de selección natural a nivel molecular (positiva al principio y conservadora en estadios más tardíos, una vez que determinadas funciones complejas y eficientes han aparecido) pudo haber conducido a un mundo en que el ácido ribonucleico o ARN (en lugar de en el ácido deoxiribonucleico o ADN) sería la molécula portadora de la información genética. Diferentes teorías tratan de explicar el salto de mundo de ARN a un mundo de ADN pero casi todas asumen un papel importante para esta forma de selección natural a nivel molecular.

Recordemos que Darwin hablaba de selección sobre individuos o poblaciones y aquí estamos hablando de selección sobre características moleculares, que pueden determinar, por ejemplo, que una reacción química, como la propia replicación del material genético, sea mas fácilmente llevada a cabo.

Con respecto a la macroevolución, hoy parece claro que las mutaciones puntuales que los neodarwinistas o defensores de la Nueva Síntesis defendían como fuente de variación fenotípica no son suficientes para explicar la aparición de grandes novedades evolutivas. Así, del estudio de la evolución microbiana se deriva que un mecanismo como la transferencia horizontal de genes entre organismos muy distintos se constituye como un mecanismo clave en la adquisición de variabilidad genética y novedad evolutiva.

Por otro lado, la duplicación de genes y genomas completos parece que también puede contribuir en gran medida a la aparición de novedades evolutivas en eucariotas, y mecanismos como la hibridación, muchas veces entendido como un proceso sólo conducente a la vía muerta de los híbridos estériles, hoy son aceptados como posibles fuentes de innovación evolutiva a través de la fusión de genomas diferentes. De hecho, parece que la propia célula eucariótica pudo haberse originado a través de un proceso de fusión de una bacteria y de una archaea. Pero, además, del estudio de los procesos de desarrollo de los seres vivos emerge una nueva importancia de estos procesos como fuente de novedades en evolución, a través de cambios en las redes génicas reguladoras que actúan durante los mismos, o a través de alteraciones en los procesos autoorganizativos que los sustentan.

Es nuestra visión que la evolución es un proceso complejo y con múltiples facetas, como el ojo de una Drosophila, donde la selección natural modula y ha modulado una parte importante de la misma, pero en el que el azar o contingencia histórica o la acumulación de mutaciones neutrales durante generaciones también tienen su importancia. Y es además un proceso complejo porque diferentes mecanismos son capaces de producir novedad sobre la que la selección puede actuar después o no. Por tanto creemos que quizás sería éste el momento, como muchos autores están proponiendo, de que la biología evolutiva recoja todo este conocimiento surgido en las últimas décadas en una nueva síntesis que, como aquella en su momento, fusione el pensamiento de Darwin con el nuevo conocimiento que hoy surge desde diferentes parcelas de la biología.

Copyright del artículo © Luis Boto. Publicado originalmente en el periódico del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC). Se publica en www.TheCult.es con licencia CC, no comercial, por cortesía del MNCN.

Luis Boto López

Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Los artículos de Luis Boto López se publican en www.TheCult.es por cortesía del MNCN con licencia CC no comercial.

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