22 de julio de 2013

Relato evolutivo

El Relojero Ciego es el título de uno de los mejores libros de divulgación científica, concretamente sobre biología evolutiva. Escrito por el biólogo y divulgador científico Richard Dawkins. En un momento del libro, para que tengamos una idea del modo en el que funcionaría la selección natural a nivel genético, escribe un pequeño relato sobre la evolución de los castores. Los detalles son HIPOTÉTICOS como él mismo advierte, sin embargo, no tiene desperdicio, es muy ilustrativo.


Los detalles son hipotéticos, pero no pueden estar lejos de la verdad. Aunque nadie haya investigado el desarrollo de las conexiones cerebrales en el castor, esta clase de investigaciones se han hecho en otros animales, como los gusanos. Tomo prestadas sus conclusiones y las aplico a los castores, porque los castores son más interesantes y congenian mejor con más gente que los gusanos. 

Un gen mutante en un castor es sólo un cambio en una letra de un texto de mil millones de letras; un cambio en un gen determinado G. Según va creciendo el joven castor, el cambio se copia, junto con el resto de las letras del texto, en todas sus células. En muchas de ellas no se lee el gen G; se leen otros genes relevantes para su funcionamiento. G se lee, sin embargo, en algunas células durante el desarrollo del cerebro. Se lee y se transcribe a copias de ARN. Las copias de trabajo del ARN flotan en el interior de las células, y, eventualmente, algunas se encuentran con máquinas de hacer proteínas llamadas ribosomas. Las máquinas leen los planes de trabajo del ARN, y originan nuevas moléculas de proteínas siguiendo sus especificaciones.

Las moléculas de proteínas se pliegan de una manera concreta, determinada por la secuencia de sus aminoácidos, que a su vez está gobernada por la secuencia del código de ADN para el gen G. Cuando el gen G se muta, el cambio constituye una diferencia crucial para la secuencia de aminoácidos especificada normalmente por el gen G y, en consecuencia, también para la forma de plegarse la molécula proteica.

Las moléculas proteicas ligeramente alteradas son producidas masivamente por las máquinas que fabrican proteínas en las células del cerebro en desarrollo. Estas moléculas actúan, a su vez, como enzimas, máquinas que fabrican otros compuestos en la célula, los productos de los genes. Los productos del gen G encuentran su camino hacia la membrana que rodea la célula, y se imbrican en los procesos mediante los cuales la célula establece conexiones con otras células. Debido a la ligera alteración en los planes originales del ADN, cambia el ritmo de producción de algunos de los compuestos de esta membrana. Esto cambia la manera en que ciertas células del cerebro en desarrollo se conectan entre sí. Se ha producido una alteración sutil en el diagrama de conexiones de una parte determinada del cerebro del castor, consecuencia indirecta, realmente muy lejana, de un cambio en el texto del ADN.

Esta parte concreta del cerebro del castor, debido a su posición en el diagrama global de conexiones, está implicada en su comportamiento durante la construcción de las presas. Por supuesto, hay grandes partes del cerebro implicadas siempre que el castor construye una presa pero, cuando la mutación G afecta esta parte concreta del diagrama de conexiones cerebrales, el cambio tiene un efecto específico sobre la conducta. Hace que el castor mantenga su cabeza más alta en el agua mientras nada con un tronco entre sus mandíbulas. Más alta que un castor sin esta mutación. Esto influye en que sea menos probable que el barro, adherido al tronco, se elimine durante el viaje. Lo cual aumenta la adhesividad del tronco, lo que a su vez significa que cuando el castor lo empuje contra la presa es más probable que permanezca allí. Esto se aplica a todos los troncos colocados por cualquier castor que tenga esta mutación particular. El aumento de la adhesividad de los troncos es consecuencia, de nuevo una consecuencia muy indirecta, de una alteración en el texto del ADN. 

El aumento de la adherencia de los troncos hace que el dique sea una estructura más sólida, con menos probabilidades de romperse.

Esto, a su vez, incrementa el tamaño del lago creado por el dique, lo que hace que el alojamiento en el centro del lago sea más seguro contra los depredadores. Lo cual tiende a aumentar el número de descendientes criados por el castor. Si contemplamos el conjunto de la población de castores, aquellos que posean el gen mutado criarán, por término medio, más descendientes que aquellos que no tienen el gen mutado. Los descendientes heredarán las copias del archivo con el mismo gen alterado que sus padres. Por consiguiente, en la población, esta forma del gen llegará a ser más numerosa en el transcurso de las generaciones. Eventual mente, se transformará en la norma, y no merecerá ya el título de «mutante». Los diques de los castores habrán mejorado, en general, un grado más.

El hecho de que esta historia sea hipotética, y de que los detalles puedan ser erróneos, es irrelevante. El dique de los castores evolucionó por selección natural y, por tanto, lo que ocurrió no pudo ser muy diferente, excepto en cuanto a detalles prácticos, de la historia que he contado. […]. Se observará que en esta hipotética historia no hay menos de 11 eslabones en la cadena causal que une el gen alterado con una mejora en la supervivencia. En la vida real podría haber incluso más. Cada uno de estos eslabones, bien sea un efecto sobre la bioquímica en el interior de la célula, un efecto posterior sobre la conexión de las células del cerebro entre sí, un efecto incluso posterior sobre el comportamiento, o un efecto final sobre el tamaño del lago, se contempla como producido por un cambio en el ADN. No importa que haya 111 eslabones. Cualquier efecto que ejerza un cambio en un gen sobre su propia probabilidad de replicación es un juego justo para la selección natural. Es todo perfectamente simple, y deliciosamente automático y sin premeditación. Algo así es casi inevitable, una vez que los ingredientes fundamentales de la selección cumulativa, replicación, error y poder, comenzaron a existir.

BIBLIOGRAFÍA:
Dawkins, Richard. (1987). El relojero ciego. Editorial Labor.