¿Hacia dónde nos lleva la evolución?

 

La historia de la vida es una historia de muerte y extinción, y unos pocos supervivientes. Se estima que el 99.9% de las especies que han existido alguna vez están hoy extintas.

¿Tiene alguna dirección la evolución?. Y de existir, ¿hacia dónde va?. Esa pregunta ha estado en la mente de todas las personas que han tenido acceso a esta teoría, llegando a opinar incluso aquellos que reniegan de la misma.

 

La historia de la vida no muestra un rumbo definido, no parece tener dirección ni sentido. La evolución es una narración de eliminación masiva seguida de diferenciación en el interior de unos cuantos supervivientes. Buscarle una dirección a la evolución parece más el fruto de nuestra tendencia a humanizarlo todo, olvidándonos de que las leyes de la naturaleza no tienen por qué tenernos en cuenta. Además, de existir una dirección es a priori imposible determinar cuál es porque la importancia de los acontecimientos concretos, contingentes, como la extinción o no de un grupo de organismos en el caso de una extinción en masa, o la posesión o no de una variante adaptativa adecuada cuando ésta es requerida, son los verdaderos agentes de la historia.

 

Sin embargo no todos opinan así. Para el jesuita Pierre Teilhard de Chardin (1881-1955) sí que había una dirección, en concreto hacia lo que él llamaba punto Omega. Éste lo definía como el punto más alto de la evolución de la consciencia, considerándolo como el fin último de la misma. Esto supone que la divinidad, en lugar de encontrarse en los cielos sería un producto de la convergencia, en una unidad final con Dios. De acuerdo con Teilhard y con el biólogo ruso Vladimir Vernadsky, el planeta se encuentra en un proceso transformador, evolucionado desde la biosfera a la noosfera (lugar de encuentro con la divinidad).

 

Si realizamos una ojeada a la estructura de los seres vivos, así como a su clasificación taxonómica (siendo el árbol de clasificación más completo el recientemente publicado por Ciccarelli, F.D., Doerks, T., von Mering, C., Creevey, C.J., Snel, B., and Bork, P. (2006) Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life. Science 311: 1283-1287) podríamos sacar la falsa conclusión de que la evolución va solamente hacia un incremento en la complejidad. Sin embargo, un análisis más riguroso muestra que ésta parece no tener una dirección determinada.

 

Hace pocos días asistí a la III Reunión Científica de la Red Nacional de Genómica Bacteriana. Allí se mostraron ejemplos en los dos sentidos.

 

1. Hacia el incremento de complejidad: El número de genomas de procariotas secuenciados a fecha 15 de enero 2008 era de 623, de los cuales 574 son del dominio Bacteria y 49 son Archaea.  De estos genomas secuenciados, tan sólo 34 tienen un tamaño superior a 7 megabases (Mb). Los microorganismos que poseen estos genomas pertenecen a 5 phyla, Proteobacteria, Actinobacteria, Cianobacteria, Acidobacteria y Planctomycetes. Aunque la mayoría de los genomas de gran tamaño pertenecen a Proteobacterias este dato está distorsionado por el hecho de que la mayoría de los genomas de los microorganismos secuenciados son Proteobacterias. Aún y así, la mayoría de los microorganismos con grandes genomas son Mixobacterias, un grupo bacteriano englobado en las Proteobacterias. Así nos encontramos ante bacterias tales como Myxococcus xanthus (9.14 Mb), Stigmatella aurantiaca (10,27 Mb) y Plesiocystis pacifica (10,59 Mb). Es revelante el caso de Sorangirum cellulosum, que tiene el mayor genoma procariota secuenciado hasta el momento, 13.03 Mb, superando incluso mayor que el genoma de algunos eucariotas como las levaduras.

 

Estudios realizados en estos microorganismos muestran que en sus genomas aparecen muchos familias de genes relacionadas con la transducción de señales, y entre ellas las proteínas quinasas de tipo eucariótico (ELKs, derivado de eukaryotic-like protein kinases). Estas bacterias poseen la capacidad de llevar a cabo procesos de multicelularidad, procesos en los que son necesarias muchas ELKs, en lo que parecían hasta ahora proteínas exclusivas de eucariotas.

 

Este es un ejemplo de aumento hacia la complejidad, aumento de sus genomas, y presencia de proteínas que podrían ser ancestros de otras presentes en la actualidad sólo en eucariotas. De hecho, este grupo es el único en bacterias que tiene comportamientos multicelulares, posee diferenciación de células dentro del grupo y formación de cuerpos fructíferos.

 

2. Hacia la disminución de la complejidad. Algunos microorganismos son parásitos intracelulares. Dentro de las células encuentran un ambiente estable, por lo que han perdido muchos genes que codifican para funciones que ya no necesitan, como puede ser respuestas a cambios ambientales tales como temperatura, pH, presión osmótica, etc. Además también pueden prescindir de genes que codifican proteínas del catabolismo de diversos compuestos, ya que encuentran éstos en el citoplasma de la célula huésped. La simplificación natural de células bacterianas no es un proceso aleatorio, y la pérdida de capacidades genéticas y metabólicas puede suministrar las claves teóricas para poder construir una célula mínima, con potencialidad para el diseño de biorreactores con aplicaciones biotecnológicas, de biorremediación o biomédicas. Cinara cedri es un pulgón que vive en los cedros, nutriéndose del floema de estos árboles que es pobre en nutrientes nitrogenados, como aminoácidos y vitaminas. Este insecto forma parte de un sistema de simbiosis en el que participa la bacterias endosimbiótica  Buchnera aphidicola. El genoma de B. aphidicola consta de un cromosoma circular de sólo 416.316 kilobases (0,4 Mb), uno de los más pequeños entre las bacterias. Este microorganismo se ha adaptado a la vida intracelular sufriendo una importante reducción de su genoma y la duplicación de genes esenciales para la simbiosis. Efectivamente, la secuencia del genoma reveló que esta bacteria ha perdido funciones esenciales para su metabolismo, y ha ganado otras que son esenciales para suministrar nutrientes en la simbiosis mantenida con el insecto, como puede ser la duplicación de los genes que codifican para las enzimas encargadas de la síntesis del triptófano. 

 

Un caso paradigmático los constituyen los virus, con amplias discusiones acerca de si se han generado por incremento de complejidad o por pérdidas de función de ancestros celulares. En cualquier caso nadie pone en duda la importancia de los virus en la evolución. Estos temas merecen un capítulo propio y serán tratados próximamente.

 

En resumen he intentado mostrar aquí dos ejemplos en los que se muestran que la evolución va en dos direcciones. ¿He dicho que va en dos direcciones?. Ya me he dejado traicionar por intentar plantearlo todo de forma antrópica. Quiero decir que no sabemos hacia dónde va ésta, y aquí se ven dos ejemplos de direcciones opuestas.

 

Dado que somos el único animal con la capacidad de realizar árboles filogenéticos es normal, aunque un poco vanidoso, que nos pongamos en lo alto de ese árbol, considerando al resto de especies como menos evolucionadas. ¿Qué pasaría si no fuese así, si otra especie se considerase a sí misma como la más evolucionada?. En el siguiente esquema, realizado por José Antonio Peñas, se ofrece a forma de ejemplo-cómic, un árbol en el que el ornitorrinco es considerado el organismo más evolucionado  🙂

 

Fuente: PaleoFreak (http://paleofreak.blogalia.com/historias/49801)

 

 

 

 

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