Biología molecular Vs Evolución biológica (No armonizan)
https://www2.eez.csic.es/olivares/rincon/evolucion.htm
HACIA UN NUEVO CONCEPTO DE EVOLUCIÓN
Por: Eduardo Fernández Valiente. Universidad Autónoma de Madrid
El vertiginoso avance del conocimiento científico en los últimos cincuenta años está dejando desfasado el concepto neodarwinista de la evolución. La síntesis neodarwinista establece a la selección natural como el mecanismo básico de la evolución. A través de ella, el medio ambiente selecciona entre la variabilidad genética de las poblaciones, generada a través de la lenta acumulación de mutaciones al azar, aquellas combinaciones que favorezcan la supervivencia de los organismos y, por tanto, su capacidad de reproducción.
El registro fósil, sin embargo, no parece apoyar el cambio gradual, que sería de esperar si la variabilidad genética fuera el resultado de una lenta y progresiva acumulación de mutaciones. Más bien el registro fósil indica una evolución a saltos. Es decir, grandes periodos sin cambios aparentes en las poblaciones seguidos de rápidas radiaciones en las que aparecen gran número de nuevas especies. Estas radiaciones suelen ser posteriores a grandes episodios catastróficos en los que se produjo una masiva extinción de especies.
La necesaria revisión de las ideas evolutivas se ve también propiciada por los nuevos descubrimientos de la Biología Molecular que están poniendo de manifiesto una complejidad del genoma muy alejada de la clásica visión mendeliana de una disposición lineal de genes independientes, sobre la que se edificó la teoría neodarwinista. Por el contrario, el genoma aparece como una red altamente compleja de genes interconectados, sujetos a múltiples regulaciones en cascada, con secuencias móviles capaces de transponerse y reordenarse. Los procesos de regulación epigenética, la modularidad de los grandes complejos proteicos, la abundante presencia de transposones y retrotransposones, las diferentes pautas de lectura de un gen a través del procesamiento del ARN mensajero y la transferencia lateral de genes, son algunos de los aspectos que emergen del conocimiento del genoma y que son difícilmente compatibles con la idea de la lenta acumulación de mutaciones como motor de la variabilidad genética.
En particular, hay aspectos del genoma, como las modificaciones epigenéticas o la transferencia lateral de genes, que pueden tener una clara incidencia evolutiva y que son ejemplos de la denostada "herencia de caracteres adquiridos" propuesta por Lamarck. No tienen exactamente las connotaciones que les dio Lamarck, porque, entre otras cosas, Lamarck, al igual que Darwin, desconocía todo lo relativo a los mecanismos de la herencia. Es evidente que lo que se adquiere y se transmite no es una simple modificación fenotípica, sino una modificación genotípica con su correspondiente reflejo fenotípico, pero no por ello deja de ser una herencia de caracteres adquiridos.
Las modificaciones epigenéticas no implican un cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN, sino que consisten en la unión reversible de ciertos grupos químicos al ADN, que dan como resultado una alteración de la capacidad de transcripción de los genes. Estas modificaciones epigenéticas ocurren con más frecuencia que los cambios genéticos, y pueden ser heredadas a través de la línea germinal dando lugar a cambios morfológicos heredables, tanto en plantas como en animales.
En las bacterias se conocen desde hace tiempo fenómenos de parasexualidad (transformación, transducción y conjugación), mediante los cuales un organismo adquiere información genética de otro organismo, en un proceso independiente de la reproducción. Estos procesos de parasexualidad suponen una transferencia lateral u horizontal de genes, ya que no se transmiten de una generación a otra, sino dentro de una misma generación.
Mediante estos procesos de transferencia horizontal de genes cualquier bacteria puede adquirir genes procedentes de otras bacterias, que le permiten desarrollar actividades para las que su propio ADN no lleva información. Hay evidencias filogenéticas de transferencia lateral de genes entre eubacterias y arqueobacterias. Así mismo hay evidencias de que a través de ella los primitivos eucariotas, evolucionados a partir de las arqueobacterias, adquirieron genes bacterianos que les resultaron decisivos para su metabolismo. Esta capacidad de intercambio de genes bacterianos de unas especies a otras hace muy difícil, por no decir imposible, deslindar las etapas iniciales de la evolución bacteriana y siembra dudas razonables sobre la coherencia del árbol filogenético de la vida, al menos en sus raíces.
La pregunta que surge inmediatamente es si la transferencia lateral de genes entre bacterias y organismos eucariotas ha seguido produciéndose a lo largo del proceso evolutivo o fue un fenómeno exclusivo de las primeras etapas de la evolución. La idea general es que la adquisición de las líneas de células germinales en los organismos pluricelulares de reproducción sexual, les blindó frente a la transmisión hereditaria de los posibles genes adquiridos lateralmente. Sin embargo, el análisis del primer borrador del genoma humano parece indicar claramente que la transferencia lateral de genes al genoma de vertebrados ha ocurrido en múltiples ocasiones, como se deduce de la repentina llegada al ADN humano de muchos transposones de ADN con estrechas similitudes a otros organismos.
Otro aspecto clave en los procesos evolutivos de la vida que no ha sido tomado en consideración en las teorías neodarwinistas es la simbiosis. La simbiosis es una asociación cooperativa entre dos organismos en los que ambos se benefician y de la que surge una estructura nueva, más compleja, y con propiedades emergentes que no tienen ninguno de los asociados por separado. La idea de la cooperación como fuerza evolutiva, choca frontalmente con la idea darwinista de la lucha por la vida y la competencia como motor de la evolución a través de la selección natural, sin embargo, los hechos están ahí y nos muestran claramente la importancia de la cooperación en el proceso evolutivo.
El modelo neodarwinista de la evolución se puede enmarcar dentro del paradigma reduccionista en el que se ha movido la ciencia desde la revolución científica de los siglos XVI y XVII. Frente a esta clásico modelo reduccionista de la ciencia, ha ido emergiendo a lo largo del siglo XX, y desde distintos campos de la ciencia: física, matemáticas, química, psicología, biología etc., una nueva visión del mundo y de la vida, una visión holística y ecológica que se puede englobar en la llamada "Teoría de Sistemas". La teoría de sistemas implica un cambio radical de pensamiento desde las partes al todo. Los sistemas vivos son totalidades integradas cuyas propiedades no pueden ser reducidas a las de sus componentes. La teoría de sistemas percibe al mundo viviente como una compleja red de interrelaciones. Todos los sistemas vivos son redes de componentes más pequeños, la trama de la Vida, como un todo, presenta una estructura en niveles de organización creciente, de sistemas vivos que anidan en el interior de otros, de redes dentro de redes.
Esta nueva visión holística y sistémica de los seres vivos es difícilmente compatible con la visión reduccionista del proceso evolutivo que tiene el neodarwinismo. La Evolución se concibe como un proceso unitario que abarca a toda la biosfera y no puede reducirse a los cambios adaptativos de una u otra especie. La Evolución no sólo implica un cambio en la estructura y morfología de los organismos sino también un cambio en sus interrelaciones. Cualquier modificación que aparezca en un sistema va a repercutir de forma inmediata en todos los componentes de ese sistema y, en consecuencia, será el conjunto del sistema el que evolucione. Cuando aparece un cambio evolutivo en un órgano o tejido de un organismo, las interrelaciones entre los órganos y tejidos de ese organismo cambiarán y con ello cambiará el conjunto del organismo. Cuando una nueva especie se introduce en un ecosistema, o cuando una especie desaparece de un ecosistema, todo el ecosistema deberá adaptarse a ese cambio, la intrincada red de interrelaciones se modificará y, por tanto, el ecosistema evolucionará. La evolución de una especie no puede entenderse al margen de la evolución de las especies que se interrelacionan con ella.
La Biología se encuentra en un momento clave de su historia, similar al que se vivió en el mundo de la Física a principios del siglo XX, cuando se constató que la mecánica de Newton no era de aplicación al mundo del átomo y surgieron nuevos conceptos y teorías como la mecánica cuántica y la relatividad.
Ha llegado el momento de despojar a la Evolución de ideologías y de dogmatismos y dejar que las ideas evolutivas evolucionen a la luz de los nuevos descubrimientos.
(Extracto del artículo publicado en Arbor (2002) 677,17-40)
