¿Cuánto de azar tiene la evolución?

by Ehsan

¿Cuánto de azar tiene la evolución?

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<p>La evolución, ¿es azar o está determinada?  En su conocido libro <em>la vida maravillosa</em>, el paleontólogo y biologo evolutivo Stephen Jay Gould propone un experimentalo mental que permite sentir el fondo del asunto: imaginemos que pudiésemos retroceder temporalmente hasta los inicios de la vida en la Tierra como si esta fuera una (ahora ya desfasada) cinta de VHS que pudiéramos rewind, y dejáramos que la evolución se desarrolla desde nuevo desde ese momento.  ¿Qué nos encontrariamos?</p>
<p>De acuerdo con la vision <em>gouldiana</em> de la evolución, es muy probable que las organizaciones que viésemos evolucionar en esta segunda historia paralela de la vida resulten muy distintas a los actuales.  Con ello, Gould quería poner de relieve el papel del azar y los eventos aleatorios en la evolución de las especies.</p>
<p>El experimentalo mental de Gould ha sido muy influyente.  Sin embargo, no todos los biologos evolutivos estan de acuerdo con su interpretacion de algunos episodios de la historia de la vida.  Los «contrarios» a Gould señalan que las fuerzas deterministas son al menos tan importantes como el azar.  Por desgracia, no es posible realizar el experimentalo mental de Gould en la realidad, así que es complicado saber cuál de estos dos plantamientos es el correcto.</p>
<p>Una forma de aproximarse a la pregunta es establecer que predicciones se deriven de cada uno de estos dos escenarios alternativos y tratar de encontrar ejemplos en la naturaleza o aproximaciones experimentales a pequeña escala.</p>
<p>Según el escenario que prioriza el azar, ante requisitos ambientales similares, los distintos linajes de organismos deben evolucionar adaptaciones bien distintas fenotípicamente relaciones, fruto de la influencia de los procesos aleatorios.  Por el contrario, según el escenario determinista, ante condiciones similares, los diferentes linajes de organismos deben evolucionar adaptaciones muy parecidas entre ellas para hacer frente a esas condiciones.</p>
<h2 id=Un favor de Azar: Somos mutantes

¿Qué evidencias pueden contarse a favor del azar? El principal factor evolutivo que introduce la aleatoriedad es la mutación. Las mutaciones sus cambios en el material hereditario (la secuencia de bases de ADN) de un organismo, es la principal razón de su variación fenotípica. Cuando los biologos evolutivos afirman que las mutaciones son aleatorias, con ello no quieren decir que todas las mutaciones geneticas posibles tienen la misma probabilidad de ocurrir. Al menos en la inmensa mayoría de los casos, estos grupos no tienen relación directa con el valor adaptativo que tienen al organizacionesso que las porta. Que se produzca una mutación genética depende de procesos impredecibles de naturalización subatómica.

Algunas evidencias indican que las mutaciones pueden imprimir un rumbo azaroso a la evolución. Por ejemplo, en los experimentos de evolución a largo plazo en Escherichia coli Dirigido por Richard Lenski, microbiólogo de la Universidad Estatal de Michigan, descubrió que la evolución de la capacidad de crear aeróbicamente en citrato solo ha evolucionado hacia un solo linaje de los doce idénticos que conforman dichos experimentos a lo largo varias decenas de millas de generaciones. La base molecular de este fenómeno evolutivo parece depender de una combinación de mutaciones genéticas únicas que pueden ocurrir más raramente, lo cual sin duda apoya la visión azarosa de la evolución.

Un favor del determinismo

Pero no todo parece azar en la evolución. En el proceso evolutivo hay fuerzas que operan en un sentido fuerte determinista, constriñendo el cambio fenotípico de las organizaciones tanto en el corto como en el largo plazo. Entre estas fuerzas destaca, sin lugar a dudas, la selección natural.

Hay múltiples ejemplos descritos acerca de cómo la selección natural genera características similares ante desafíos ambientales similares, dando lugar a procesos evolutivos paralelos y convergentes. Por ejemplo, investigaciones en las que nuestro grupo de la Universidade de Vigo ha realizado un papel clave han mostrado cómo los ecotipos Impreciso (de pequeño tamaño y concha ligera) y Cangrejo (de mayor tamaño y concha más resistente) del caracol marino Littorina saxatilisadaptado a diferentes microhábitats del ecosistema intermareal rocoso, han evolucionado por selección natural paralelamente y de forma parcialmente independiente en varias latitudes de la costa Occidental Europea (España, Reino Unido y Suecia).

De igual forma, la convergencia de distintos linajes hacia morfologías similares en respuesta a los mismos desafíos ambientales (algo observado en diversas especies de mamíferos placentarios y marsupiales) es otro apoyo al papel determinista de la selección natural.

Añadamos eventos fortuitos como volcanes y meteoritos

Así pues, tenemos que en la evolución pueden incidir procesos aleatorios, como las mutaciones, y deterministas, como la selección natural. Desde luego, estos no son los únicos en sus respectivas clases. Por ejemplo, eventos fortuitos como los meteoritos o las erupciones volcánicas pueden condicionar el transcurso de la evolución; de modo análogo, los sesgos del desarrollo incluso limitan ampliamente el abanico de posibilidades evolutivas, pudiendo contribuir a generar fenotipos similares en especies lejanamente emparentadas en solitario.

La importancia relativa de los procesos descritos en este artículo es algo que todavía está en discusión, pero en nuestra opinión la evidencia real avala la idea de que las fuerzas deterministas y aleatorias están irremediablemente entrelazadas. La frase clásica atribuida al filósofo griego Demócrito, que dio título a la conocida obra de Jacques Monod, sigue resultando válida en el contexto de la biología evolutiva actual: «Todo cuanto existe es fruto del azar y la necesidad».

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Leah el original.

Emilio Rolán Álvarez recibió los fondos (Proyecto PID2021 124930NB-100) del Ministerio del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Juan Gefaell Borrás recibe una ayuda predoctoral de la Xunta de Galicia (ED481A-2021/274)

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