Todos los seres vivos hemos evolucionado a partir de un ancestro común, como lo afirmó Darwin hace 150 años. Sin embargo, no se conocen los mecanismos que generan la diversidad de organismos que habitan nuestro planeta
Nicolás Frankel, investigador repatriado, en su laboratorio de la Facultad de Ciencias Exactas. Foto: Cepro/Exactas
Hay científicos que sostienen que las modificaciones en la morfología, así como la aparición de nuevas especies, deberían ocurrir de golpe, con un solo cambio genético de gran impacto en las características del organismo. Otros, en cambio, aseguran que las diferencias entre especies se fueron produciendo a lo largo de muchas generaciones a través de la suma de pequeños cambios genéticos.
Ahora, una investigación publicada en Nature proporciona evidencias que respaldan esa segunda hipótesis.
«Trabajamos con dos especies emparentadas de la mosca Drosophila , que difieren en un solo rasgo, la presencia de estructuras similares a pelos en lo que sería la espalda de la larva», explica el primer autor del trabajo, el investigador argentino Nicolás Frankel, que acaba de reinsertarse en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (FCEyN), pero que realizó esta investigación en la Universidad de Princeton, en los Estados Unidos.
Las dos especies son Drosophila melanogaster y Drosophila sechellia , que compartieron un ancestro común hace más de dos millones de años.
» D. m elanogaster se originó en Africa continental y D. sechellia , en las islas Seichelles, en el océano Indico -explica el doctor Esteban Hasson, profesor en la FCEyN-. Hay muchas diferencias entre ellas, por ejemplo, en la forma de alimentarse; la primera se nutre de frutos variados; en cambio, la segunda sólo se alimenta de una única planta.»
La especie Drosophila melanogaster , en su primer estadio larval, tiene abundancia de pequeños «pelos» en su «espalda», mientras que Drosophila sechellia los ha perdido.
Frankel, interesado en entender los cambios genéticos que subyacen en estas diferencias externas (fenotípicas), trató de determinar en estas moscas las regiones del genoma responsable de la presencia o la ausencia de pelos.
Así, junto con un equipo de colaboradores, encontró mutaciones en un gen denominado shavenbaby (bebe afeitado) de Drosophila sechellia . Estas mutaciones consisten en varios cambios de una molécula en una región del gen encargada de activarla (enhancer ) y hacen que el gen permanezca inactivo durante el desarrollo embrionario del animal y, por lo tanto, no se fabrique la proteína que produce los pelitos, lo que genera una larva «lampiña».
UNA PREGUNTA CLAVE
El investigador se preguntó cuántos cambios genéticos serían necesarios para que la mosca lampiña no tuviera un solo vello en la espalda.
La pregunta no es para nada trivial, sino que se vincula con la controversia histórica entre la visión del biólogo y genetista británico Ronald Fisher y la del alemán Richard Goldschmidt. Los seguidores de este último creen que una modificación genética única sería suficiente para conducir al cambio evolutivo; es decir, a la adquisición de rasgos que permitan la adaptación a diferentes condiciones ambientales.
En los años 50, Goldschmidt postuló la existencia de seres portadores de una mutación, normalmente perjudicial para el individuo, y con efectos importantes en el fenotipo. Denominó a estos seres «monstruos esperanzados», porque supuso que, por alguna razón, tal vez ambiental, podrían abrigar una esperanza de subsistir y dar lugar a una nueva especie. Lo normal sería que se extinguieran rápidamente.
Dado que los cambios genéticos de efecto grande resultan negativos para la supervivencia del organismo, los «fisherianos» están convencidos de que sólo una serie de pequeñas mutaciones podría ser el motor de la evolución.
«Luego de introducir sucesivas mutaciones, pudimos confirmar que para que se produjera una diferencia significativa en el número de pelos entre las dos especies eran necesarios muchos cambios genéticos», relata Frankel, y agrega: «En este caso, un solo cambio no es suficiente para explicar diferencias fenotípicas grandes».
CAMBIOS MOLECULARES
Cuando el investigador introducía una mutación en D. melanogaster , observaba que se producía la pérdida de unos pocos pelos. Pero si le agregaba otra mutación, se perdía una cantidad mayor. Cuantas más mutaciones, más pérdida, hasta llegar a una espalda sin pelos. Se debían producir muchas mutaciones de efecto pequeño para que la espalda de la mosca se viera totalmente «lampiña».
Entonces ¿una nueva especie surge como resultado de la acumulación de pequeños cambios en los genes? Esta es la pregunta del millón en biología evolutiva.
«La única manera de contestarla es con numerosos ejemplos. El nuestro es sólo uno. Lo interesante del trabajo es que analiza, por primera vez, de manera cuantitativa cómo cada mutación afecta el fenotipo», subraya Frankel.
Por su parte, el doctor Hasson señala: «Este estudio, en el que se utilizaron técnicas de microscopía y genética molecular, pudo reproducir los cambios ocurridos entre estas dos especies desde el momento en que compartieron un ancestro común, hace más de dos millones de años; es decir, nada más ni nada menos que a lo largo de veinte millones de generaciones».
Centro de Divulgación Científica de la Facultad de Ciencias Exactas, UBA.
Fuente: La Nacion
http://www.lanacion.com.ar/1400140-muestran-como-funciona-la-evolucion
