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.

Cómo surgió la reproducción sexual

Cromosomas X e Y

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La reproducción sexual es la forma de reproducción más extendida entre los seres vivos eucariotas, que incluyen a los pluricelulares. Después de miles de millones de años de reproducción asexual entre los procariotas, que para compartir información genética intercambian plásmidos (pequeños fragmentos de ADN), apareció de pronto un nuevo tipo de reproducción. Hay que suponer que, si tuvo éxito, es porque presentaba alguna ventaja sobre el otro procedimiento.

La reproducción sexual puede definirse como la alternancia entre dos ciclos vitales para un mismo tipo de organismo:

• Ciclo haploide, en el que cada célula tiene una sola copia de cada cromosoma.
• Ciclo diploide, en el que cada célula tiene dos copias de cada cromosoma.

En los eucariotas, el ciclo haploide es siempre unicelular; el ciclo diploide puede ser unicelular (en los eucariotas unicelulares) o pluricelular (en los pluricelulares). Los individuos del ciclo haploide se llaman gametos.

¿Por qué llegó a establecerse esta alternancia? Se cree que pudo ser consecuencia de la alternancia entre dos medios ambientes diferentes. Las células haploides y las diploides no tienen las mismas propiedades. Por ejemplo, las diploides son más voluminosas, pues tienen duplicados muchos orgánulos, por lo que la relación de la superficie al volumen suele ser más grande que en la célula haploide (alrededor de 1,25 veces mayor). Como la absorción de alimentos por las células depende de su superficie, las haploides tienden a crecer más deprisa que las diploides.

Problemas pendientes en la historia de la vida

Gregor Mendel

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En un artículo anterior hablé del origen de la vida y de los problemas que plantea. Este es sólo el primero de los problemas pendientes que nos quedan en relación con la evolución, pues hay bastantes más, estamos muy lejos de saber explicar todo lo que pasó durante la historia de la vida.

La teoría de la evolución a través de la selección natural fue planteada inicialmente por Darwin y afinada por sus seguidores a medida que se descubrían fenómenos biológicos nuevos que iban resolviendo algunos de los problemas planteados desde el principio:

1.      Las leyes de la herencia (Mendel, 1865).

2.      Las mutaciones (Hugo de Vries, 1900).

3.      Las leyes de la genética (Thomas Hunt Morgan, principios del siglo XX).

4.      La teoría sintética de la evolución (Simpson, Dobzhansky y otros, hacia 1930)

5.      La transmisión de la herencia a través del ADN (Oswald Avery, 1944).

6.      La estructura del ADN y el desciframiento del código genético (Watson, Crick, Rosalind Franklin y otros).

7.      La teoría neutralista de la evolución (Motoo Kimura, 1968).

8.      La evolución en equilibrio puntuado (Stephen Jay Gould, 1972).

9.      Epigenética (principios del siglo XXI).

Rosalind Franklin