La evolución en el siglo XXI

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Hace poco más de treinta años, durante los años ochenta, algunos de los conceptos fundamentales de la evolución parecían estar muy claros. Citemos algunos:

• El ADN de cada ser vivo es un mensaje cifrado que describe perfectamente cómo construir el fenotipo correspondiente (el individuo adulto). Toda la información está en los genes. (Reduccionismo mecanicista).
• La mayor parte del ADN es innecesaria (ADN basura) y se ha ido acumulando a base de errores y repeticiones en la transcripción del genoma de los seres vivos.
• La mejor metáfora para representar la organización de un genoma es un conjunto de cuentas ensartadas en un cordel.
• Los genes son los depositarios de la herencia, y cada gen especifica una función biológica.
• Los procesos evolutivos tienen lugar a través de mutaciones aleatorias que actúan sobre un solo gen, que se ven sometidas a la selección natural, lo que da lugar a pequeños aumentos graduales en la adaptación al medio.

El fin del gen egoísta

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El alemán August Weismann (1834-1914) fue uno de los biólogos más influyentes de finales del siglo XIX. Su aportación más importante fue la teoría del plasma germinal, también llamada en su honor Weismannismo, según la cual en todos los organismos vivos pluricelulares existen dos clases de células (véase la figura 1):

Figura 1

• Células somáticas, representadas en la figura por una S, que componen la mayor parte del cuerpo y no desempeñan papel alguno en la herencia.
• Células germinales, representadas en la figura por una G: los gametos, óvulos y espermatozoides, que pasan la información genética a la generación siguiente.

Epigénesis y epigenética

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Fecundación del óvulo por el espermatozoide

En el artículo anterior vimos que a principios del siglo XIX la teoría de la epigénesis parecía haber ganado la partida. Sin embargo, a partir de 1850, y durante algo más de un siglo, una cascada de nuevos descubrimientos inclinó de nuevo la balanza hacia la teoría de la preformación. Veamos cuales fueron:

1. La existencia de un núcleo dentro de las células animales y vegetales.
2. La constatación de que, en la fecundación, los núcleos de los gametos masculino y femenino se funden. Esto acabó con el espermismo y el ovismo y dejó claro que el nuevo ser empieza en el zigoto.
3. La constatación de que, durante la reproducción celular, en el interior del núcleo de la célula aparecen unas estructuras (los cromosomas) que parecen desempeñar un papel muy importante. Se averiguó, además, que en la dotación cromosómica del zigoto, la mitad de los cromosomas tienen origen paterno y la otra mitad origen materno.
4. Una nueva ciencia (la Genética), originada en los experimentos de Thomas Hunt Morgan, que demostró que los cromosomas están ligados con la herencia mendeliana.
5. Los trabajos de Oswald Avery, que demostraron que el ADN, un ácido nucleico que forma parte de los cromosomas, es la base de la herencia mendeliana.
6. El descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN, realizado a principios de los 50 por Francis Crick, James Watson y Rosalind Franklin.
7. El desciframiento del código genético, que tuvo lugar durante los años 50 y 60 del siglo XX.

Preformación y epigénesis

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La historia de la evolución de las teorías científicas sobre el origen de los seres vivos (la vida embrionaria) es muy curiosa. Voy a intentar resumirla en un par de artículos.

A lo largo de la historia de la ciencia, el problema del desarrollo embrionario de los organismos pluricelulares ha sido uno de los misterios más arcanos que el hombre ha intentado resolver. Ante este problema, se le han ocurrido esencialmente dos soluciones contrapuestas:

• Preformación: Lo que se produce durante el desarrollo embrionario es un crecimiento del embrión, cuya constitución y composición están completamente predispuestas desde su origen. Todo está hecho desde el principio, ya sea en el óvulo, el espermatozoide o el zigoto.
• Epigénesis: El desarrollo embrionario es un proceso. No todo está decidido desde el principio, todo ocurre porque algo –una fuerza vital, o una acción externa o interna– obliga al embrión a desarrollarse de una manera y no de otra.