Los Nuevos Darwin

El padre de la evolución estaría maravillado de ver la ciencia que su teoría ha inspirado.

 

Los darwin de hoy pueden observar con detalle cómo las presiones, como la competencia y los cambios ambientales, son capaces de forjar nuevas especies. Pero Darwin también propuso otro conductor de la evolución: la selección sexual. En el Lago Victoria, la visión de los peces cíclidos se adapta a la luz de su entorno: en mayores profundidades, donde la luz disponible se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, sus receptores visuales están predispuestos hacia la luz roja, mientras que más cerca de la superficie ven mejor en azul. Ole Seehausen, de la Universidad de Bern y del Instituto Federal de Ciencia y Tecnología Acuática de Suiza, encontró que los cíclidos macho han desarrollado colores llamativos para captar la mirada de las hembras: típicamente rojo cerca del fondo del lago y azul en las partes menos profundas. Las poblaciones azules y rojas parecen genéticamente divergentes, lo cual sugiere que están en proceso de convertirse en dos especies distintas.

 

Si la selección natural es la supervivencia del más apto (una frase acuñada por el filósofo Herbert Spencer, no por Darwin), entonces la selección sexual es la reproducción del más atractivo. Tiene el delicioso efecto de generar armas, ornamentos, cantos y colores, especialmente en los animales macho. Darwin creía que algunos de esos adornos, como las astas de los venados, les ayudaban a los machos a pelearse entre ellos por las hembras; otros, como las colas de los pavorreales, contribuyen al "encanto" (su palabra) de los machos para atraer a las hembras a aparearse. La verdad es que la belleza inútil le preocupaba, pues parecía una excepción a las acciones implacablemente prácticas de la selección natural. En abril de 1860, le escribió al botánico estadounidense Asa Gray: "Cada vez que la miro, ¡la simple vista de la pluma de la cola de un pavorreal me enferma!"

 

Su noción de la selección sexual fue amablemente ignorada por la mayoría de la opinión victoriana, a la que la idea de que las hembras eligieran de manera activa a sus parejas, en vez de rendirse tímidamente a los avances de los machos, la escandalizaba un poco. Incluso los biólogos abandonaron la idea durante casi un siglo, porque se obsesionaron con sostener que los rasgos evolucionaron para favorecer a las especies y no a los individuos. Pero sabemos que todo este tiempo Darwin estaba en lo correcto.

 

Darwin no especuló mucho acerca de por qué una hembra elegiría a un macho adornado. Ese es un asunto que aún entusiasma a los biólogos porque existen dos respuestas igualmente buenas. Una es simple moda: cuando las hembras eligen a los machos más hermosos, las demás deben hacer lo mismo o se arriesgarían a que sus crías no fueran atractivas. La otra es más sutil. A un pavorreal le resulta agotador y peligroso hacer que su cola crezca. Sólo pueden lograrlo los machos más saludables. Los pavorreales por debajo del estándar no pueden disimularlo. Y las hembras, al escoger de manera instintiva a los mejores machos, pasan así, inadvertidamente, los mejores genes a sus crías.

 

En uno de los vuelos de su imaginación, Darwin sostuvo que la selección sexual podría dar cuenta de las diferencias raciales en los humanos: "Hemos visto que cada raza tiene su propio estilo de belleza… La selección de las mujeres más atractivas por parte de los hombres más poderosos de cada tribu, que en promedio criarían un mayor número de hijos, después de muchas generaciones modificaría en cierto grado el carácter de la tribu". En cuanto a esa idea en particular, el jurado aún no se pone de acuerdo, pero hay indicios de que Darwin podría tener razón, al menos en parte.

 

Pensemos en los ojos azules. Darwin, como muchos europeos, tenía ojos azules. A principios de 2008, Hans Eiberg y sus colegas de la Universidad de Copenhague anunciaron que habían encontrado una mutación genética común a todas las personas de ojos azules puros. La mutación es el cambio de una sola letra, de la A a la G, en el largo brazo del cromosoma 15, que sofoca la expresión de un gen llamado OCA2, involucrado en la manufactura del pigmento que oscurece los ojos. Al comparar el ADN de los daneses con el de la gente de Turquía y Jordania, Eiberg calculó que esta mutación ocurrió únicamente hace alrededor de 6 000 o 10 000 años, bastante después de la invención de la agricultura, en un individuo en particular en algún lugar por el Mar Negro. De manera que es posible que Darwin sacara ojos azules debido a una letra mal deletreada en el ADN del bebé de un granjero del Neolítico.

 

¿Por qué se extendió este cambio genético de manera tan exitosa? No hay evidencia de que los ojos azules ayuden a la gente a sobrevivir. Quizás el rasgo se asoció con una piel más clara, que recibe más luz solar, necesaria para la síntesis de la vitamina D. Eso sería especialmente importante conforme la gente de los climas menos soleados del norte se hizo más dependiente de los cereales, los cuales no contienen suficiente vitamina D, como fuente alimenticia. Por otra parte, la gente de ojos azules pudo haber tenido más descendientes, principalmente porque resultó que eran más atractivos para el sexo opuesto en esa región geográfica. De cualquier manera, la explicación nos lleva de regreso a las dos teorías de Darwin: la selección natural y la selección sexual.

 

Curiosamente, el cambio de deletreo que causa ojos azules no está en el gen del pigmento, sino en un fragmento cercano de la escritura del ADN que controla la expresión de ese gen. Esto apoya una idea que se extiende en la genética y la biología evolucionista: la evolución no sólo opera cambiando genes, también lo hace modificando la manera en la que esos genes se prenden y apagan. De acuerdo con Sean Carroll, de la Universidad de Wisconsin en Madison, "el principal combustible de la evolución de la anatomía no son los cambios en los genes, sino las transformaciones en la regulación de los genes que controlan el desarrollo".

 

La noción de las modificaciones genéticas explica la humillante sorpresa de que las personas no parecen tener genes humanos únicos. A lo largo de la última década, cuando los científicos compararon el genoma humano con el de otras criaturas, ha salido a la luz que no sólo recibimos el mismo número de genes que un ratón –menos de 21 000– sino que en la mayoría de los casos heredamos exactamente los mismos. Así como no se necesitan palabras diferentes para escribir libros diferentes, para hacer nuevas especies no hacen falta nuevos genes: sólo se requiere cambiar el orden y el patrón en que se utilizan.

 

Quizás más científicos debieron haberse dado cuenta de esto antes. Después de todo, los cuerpos no se ensamblan, como las máquinas en las fábricas; crecen y se desarrollan, por lo que la evolución siempre tendrá que ver con cambiar el proceso de crecimiento más que con identificar el producto final de este. En otras palabras, una jirafa no tiene genes especiales para un cuello largo, sino que sus genes de crecimiento del cuello son los mismos que los de un ratón; tal vez sólo estuvieron encendidos más tiempo para que la jirafa acabara con un cuello más largo.

 

Así como Darwin aprendió tanto de los armadillos fósiles como de las avestruces y los fringílidos aún vivos (véase "Las primeras pistas de Darwin"), sus descendientes científicos combinan el conocimiento profundo de los genes con el de los fósiles para entender la historia de la vida. En 2004, Neil Shubin, de la Universidad de Chicago, y sus colegas hallaron un fósil de 375 millones de años en la parte alta del Ártico canadiense: una criatura que encaja a la perfección en la brecha que hay entre los peces y los animales terrestres. La llamaron Tiktaalik, que significa "pez grande de agua fresca" en la lengua local inuktitut. Aunque claramente se trataba de un pez con escamas y aletas, Tiktaalik tenía una cabeza plana como las de los anfibios, con un cuello bien definido y huesos en el interior de las aletas que corresponden a los huesos superiores e inferiores del brazo y hasta de las muñecas de los animales terrestres.

 

Sin embargo, lo que Tiktaalik les reveló a Shubin y sus colegas en el laboratorio resulta igual de intrigante. Los genes del fósil se pierden en el tiempo. Pero, inspirados por el descubrimiento, los investigadores estudiaron a un ejemplar similar vivo: un primitivo pez óseo conocido como pez espátula, y descubrieron que el patrón de la expresión genética que forma los huesos en sus aletas es muy parecido al que articula los miembros en el embrión de un pájaro, un mamífero o cualquier otro animal terrestre. La única diferencia consiste en que en un pez se activa durante un periodo más corto. El descubrimiento invalida una vieja idea de que para la adquisición de extremidades se requiere un evento evolutivo radical.

 

"Resulta que la maquinaria genética necesaria para formar extremidades ya estaba presente en las aletas", dice Shubin.

 

Aunque la genética moderna reivindica a Darwin en muchas formas, también señala su error más grande. Las propias ideas de Darwin sobre el mecanismo hereditario eran un caos, y estaban equivocadas. Él pensó que un organismo mezclaba una combinación de los rasgos de sus padres, y más tarde en su vida comenzó a creer que este también heredaba rasgos adquiridos durante su existencia. Nunca entendió, como lo hizo el humilde monje moravo Gregor Mendel, que un organismo no es para nada una mezcla de sus padres sino el resultado conjunto de montones y montones de rasgos de individuos que pasaron a su madre y su padre de sus propios padres, y antes de sus abuelos.

 

El ensayo de Mendel que describe la naturaleza particular de la herencia fue publicado en un desconocido diario de Moravia en 1866, justo siete años después de El origen de las especies. Lo envió esperanzado a ciertos científicos prominentes de la época, pero fue ignorado. El destino del monje fue morir años antes de que la importancia de su descubrimiento fuera apreciada. Pero su legado, como el de Darwin, nunca ha estado más vivo.

 

http://ngenespanol.com/2009/02/los-nuevos-darwin-articulos/

 

Allan E. Ovalles C.

Electrónica del Estado Sólido