Evolución: Revolución Permanente

Guillermo Laich
12/08/2012 00:20

La "selección natural" elimina los organismos incompetentes, igual que el mercado elimina las maquinas ineficaces, y favorece la supervivencia de los más competentes. Charles Darwin (1809-1882) en su obra monumental: "El origen de las especies" (1859), definió a la selección natural como "la lucha por la vida." El hilo conductor central de este libro corresponde al concepto de la selección natural cómo la fuerza fundamental que impulsa la adaptacion de la vida al planeta. A este proceso se le conoce con el nombre de "evolución," y engloba la totalidad del proceso selectivo.

 

El concepto de evolución es de tal magnitud para comprender la vida, que por definición, todo proceso biológico sencillamente carece de sentido en ausencia de la perspectiva de la evolución. La vida puede y debe adaptarse, y la evolución solo puede continuar gracias al hecho de que continuamente son creados individuos y especies distintos. Es precisamente esta variedad dinámica, en continua formación y transformación, lo que permite que la vida se adapte y supere todos los obstáculos y ocupe todos los nichos disponibles.

Incluso en su momento el famoso biologo y geneticista Theodosius Dobzhansky (1900-1975) escribió que nada tiene sentido en la biología sin la evolución, hasta el punto de que todo lo descubierto antes de Darwin puede considerarse irrelevante. Pero en contra de lo que puede pensarse y con gran diferencia, la mayor aportacion de Darwin no fue el descubrimiento del proceso de la evolución, si no el mecanismo intimo de acción de la selección natural que la explica. Esto nos indica que el verdarero protagonista en el proceso, es un medio ambiente totalmente inconsciente de lo que realiza, y no la funcionalidad de los organismos.

De ésta manera, Darwin apuntó directamente a la selección natural como factor central en los cambios evolutivos. Como hemos dicho, este mecanismo actúa de manera automática e inconsciente sobre las variaciones que se producen al azar en el material genético. El verdadero diseñador que "controla" la operatividad de la selección natural corresponde un mecanismo natural, totalmente ciego, sin objetivos, e inconsciente. O sea que la selección o bien el diseño se produce sin que jamás haya existido un diseñador o un diseño preliminar. La vida en nuestro planeta, incluyendo a los humanos, si bien tienen estructuras anatómicas, mecanismos biológicos, funciones fisiológicas, y comportamientos con un definido propósito, absolutamente nada ni nadie consciente de lo que hacía, los ha creado pensando en ello y a propósito.

Y en efecto, parece ser que es así como funciona. El estudio de la evolución ha demostrado que en la naturaleza hay siempre en activo dos mecanismos básicos de selección natural: uno mezcla, a modo de un mezclador o amplificador biológico, aumentando las posibilidades de variación del material genético o genotipo; y el otro criba, a modo de un filtro, delimitando y/o disminuyendo las posibilidades de adaptación y supervivencia de las formas morfológicas o fenotipos menos aptos. A grandes rasgos, este parece ser el mecanismo fundamental, pero ambos mecanismos no funcionan de manera identica. La filosofía conceptual subyacente a la funcionalidad de cada uno de ellos es muy distinta, pero a su vez, complementaria. Uno de ellos se basa en el "azar" y actua sobre los genes, mientras que el otro se basa en el "automatismo" y actua sobre los individuos. Veamos cómo y por qué.

El mecanismo de mezcla funciona de manera azarosa y ejerce su acción sobre el patrimonio genético conocido como el genotipo. Lo hace mediante una serie de combinaciones casuales de las secuencias del ADN (acido desoxirribonucleico), producidas mediante mutaciones, errores de copia, radiaciones, o incluso por omisiones o inserciones de elementos concretos o de rasgos enteros de secuencia, entre otros. De este modo se van creando cadenas o moldes de ADN siempre distintos entre si. En consecuencia también se van creando distintos tipos de proteínas. Mediante este proceso, utilizando los veinte aminoácidos existentes en la naturaleza, es posible obtener millones y millones de proteínas isómeras.

Este numero tan elevado de posibilidades de proteínas isómeras responde al cálculo matemático conocido como "factorial de veinte," que se escribe: 20!. La funcion factorial (simbolo: !) implica que se multiplicará una serie de números en orden descendiente a partir de 20. Asi tenemos: 20 x 19 x 18 x 17 x... así hasta llegar a 1, el resultado es: 2.432.902.008.176.640.000

En cambio el mecanismo de criba funciona de manera automática y actúa sobre los individuos (el fenotipo). Funciona eliminando todo organismo que se enfrenta a una criba de supervivencia y lucha por la vida, y que no logra atravesarla. No obstante deja pasar el resto, que corresponde a los organismos más aptos. Los fenotipos que no logran pasar la criba se detienen en su evolución con sus respectivos genotipos, mientras que los fenotipos que la superan continúan hacia la siguiente generación con sus respectivos genotipos. El proceso de selección natural – o sea la criba – actúa específicamente sobre el organismo (el fenotipo) y no sobre el material genético (el genotipo) en su proceso de selección.

Lo importante de este proceso es que a través del fino filtro ambiental de la criba también pasan muchas mutaciones que no son necesariamente favorables o ganadoras, sino simplemente neutras, pero que pueden estár asociadas a otro carácter favorable. Tales cambios o mutaciones son capaces de acumularse, creando en un individuo, o bien en un grupo, lo que se conoce conoce como "adaptaciones previas." En otras palabras, y simplificando, en el curso de la evolución, algunas funciones nuevas no aparecen de repente, de buenas a primeras, espontáneamente; sino que son el resultado de una transformación gradual o acumulación progresiva, que ha tenido tiempo de construirse sin un objetivo preciso, pero que en un determinado momento puede responder a una nueva necesidad de supervivencia y adaptación ambiental que no existia con anterioridad.

Existe también lo que el biólogo francés François Jacob (Premio Nobel, 1965) definió con el termino de "bricolage de la evolución." Este concepto implica que ciertas piezas útiles para un determinado fin, pueden servir a continuación para otros fines, gracias a pequeñas variaciones que favorecen la adaptación. Parece ser que la naturaleza está repleta de ejemplos como éste en su proceso evolutivo. El concepto de "bricolage de la evolución" resulta posible debido al enorme número de variaciones que actúan en los sistemas vivos durante un dilatado espacio de tiempo de millones o miles de millones de años.

Haciendo abuso de la metáfora para explicar este hecho, ocurre un poco como con la quiniela deportiva. En un primer tiempo las combinaciones numericas ganadoras son incalculables e ilimitadas, además de la enorme masa de apostantes y de billetes que opera sobre las diferentes - y azarosas - posibilidades y variaciones (mecanismo azaroso de mezcla). En una segunda fase, si bien la mayor parte de los billetes no son ganadores, al final siempre hay unos pocos que casualmente aciertan y ganan (mecanismo automatico de criba).

 Otro ejemplo practico sería lo que sucede con los atletas de élite en las competiciones eliminatorias de los juegos olimpicos, como por ejemplo los de Londres, que acabamos de presenciar. En un primer tiempo practicamente la totalidad de los atletas que acuden a los juegos poseen la capacidad, posibilidad, o potencialidad para triunfar y ganar. No obstante el proceso de mezcla y criba es altamente competitivo y enfrenta los unos a los otros. Poco a poco este proceso va seleccionando los mejores genes así como los mejores individuos, a medida que avanzan hacia los cuartos de finales y las semifinales.

Al final solo quedaran en competicion aquellos pocos elegidos que han logrado adaptarse a las exigencias del medio en terminos de superar la preparación y nivel de rendimiento del resto de los competidores. Los tres medallistas serán los que mejor se han adaptado especificamente a las demandas impuestas por el medio competitivo. A esos niveles, las demandas competitivas impuestas son feroces. Ese sería el medio ambiente en el cuál tendrian que sobrevivir (calificación) o perecer (eliminación), los genotipos y los fenotipos de los distintos atletas. Como podrán apreciar esto correspondería a un proceso de Darwinismo Olímpico.

Así es como las distintas formas de vida, siguiendo un modelo basado en los dos procesos anteriores, evolucionaron dando origen - muy gradualmente, y mezclando y cribando una y otra vez - a una enorme variedad de combinaciones y recombinaciones genéticas, seleccionadas por la criba de la lucha por la supervivencia. En términos generales, y evolutivamente hablando, podemos decir que el mecanismo de mezcla propone y genera nuevas formas geneticas, mientras el mecanismo de criba dispone y selecciona los individuos. Individuos (fenotipos) que han sido construidos por los genes (genotipos).

Mediante este proceso de selección natural, el medio ambiente acabó por ser el mayor elemento responsable de modelar, indirectamente, ciertas características de las formas vivas. Características de vez en cuando necesarias para adaptarse a un determinado nicho, en determinadas circunstancias, en un momento concreto, y en respuesta a desafíos adaptativos de supervivencia de índole físicos, psíquicos, conductuales, reproductivos, y alimentarios, entre otros. Finalmente, si bien podemos hablar de la idoneidad del organismo en todo este proceso relacionado con superar la criba del medio, también debemos considerar la idoneidad del medio para actuar selectivamente, y con el debido criterio, sobre el organismo.

En la actualidad sabemos que entre el ADN (genoma) y el individuo (fenotipo) existe una modulación de los genes, influida por mecanismos reguladores y por el contexto en que las células se desarrollan. En otras palabras, una mutación en el extenso y complejo teclado del ADN no es como la sustitución de una letra en el teclado en un ordenador, por lo que el texto que de el salga será distinto únicamente por lo que se refiere a la letra concreta. Esto requiere cierta explicacion para ser comprendido.

En realidad el proceso anterior lo podemos conceptualizar como la sustitución de una pieza en un juego de ajedrez. En tal caso la sustitucion de una pieza causa una reestructuracion general en la cual se alteran o modifican todas las relaciones e interacciones, no solo entre la pieza concreta y las demás, sino indirectamente entre la totalidad de las piezas presentes en el tablero. De ésta manera, y por mas pequeño que sea el cambio inducido, causara una alteracion de todas las relaciones existente en el tablero. Este tipo de relación o interacción reciproca y mutuamente modulatoria es la que aparentemente existe entre el genotipo y el fenotipo.

Todos estos ejemplos sirven para hacer mas comprensible el proceso evolutivo y el mecanismo de la seleccion natural tal cual lo describió Charles Darwin en su libro “El Origen de las Especies." En parte porque tal texto muestra la gran flexibilidad así como la extraordinaria capacidad de modificación del contexto en el que operan los genes. Lo importante para un individuo es que el proceso de mezcla genética, es decir, el equipo de los genes, se adapte y responda bien al ambiente en el que esta llamado a expresarse, creando un organismo fenotípico que funcione, se adapte, y sobreviva ante las exigencias específicas de la criba. Si logra sobrevivir, su carga genética podrá continuar en el juego del proceso evolutivo, de lo contrario se encontrará en un callejón sin salida. En semejanza a un numero de loteria que por descuido hemos tirado a la basura, este ya no formara parte de las posibilidades para poder ganar, ese será el final de su trayecto.

Para ser más precisos, en la lotería de los cambios evolutivos salen continuamente números equivocados o perdedores que simplemente fracasan en la lucha por la vida. Se considera, por ejemplo, que en los seres humanos se produce un altísimo número de abortos espontáneos, muchos de ellos se producen incluso antes de que nos demos cuenta de la existencia del embarazo. Otros muchos individuos, además, mueren poco después del nacimiento, o en los primeros periodos de vida. Por otro lado, algunos destinados a perder se convierten en ganadores (supervivientes) gracias a los avances de la medicina moderna.

Naturalmente el juego en equipo de los genes sigue siendo determinante para la totalidad de la existencia del individuo. Debemos recordar que en nuestro honorable y difícil historial evolutivo como especie humana, ha existido una prolongada y poderosa selección natural que permitió la supervivencia y la reproducción únicamente de aquellos que han sido capaces de superar la prueba de una severísima criba.

 

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