Perspectiva actual de la teoría de la evolución: del neodarwinismo a la epigenética

El impacto de la teoría de la evolución de Darwin fue enorme, aunque carecía de un elemento fundamental: no podía explicar la causa de la variación en los organismos, punto central de su teoría. Las reformulaciones posteriores fueron llenando ese vacío a partir de los conocimientos de la herencia mendeliana y los avances realizados en el campo de la genética desde comienzos del siglo XX hasta la actualidad.

Teoría sintética de la evolución: el neodarwinismo

El neodarwinismo es una teoría desarrollada en los años 40 del siglo XX, que incorpora las aportaciones de la genética para poder explicar los mecanismos que han hecho posible la evolución.

neodarwinismo

La teoría sintética de la evolución se caracteriza por:

  • Los caracteres adquiridos no pueden ser heredados. La variabilidad hereditaria se produce por alteraciones en la secuencia genética (mutaciones) y la recombinación genética que se produce durante el ciclo celular en las células germinales, es decir, en óvulos y espermatozoides, que al combinarse transmiten estas variaciones genéticas a la descendencia.
  • La selección natural actúa sobre esas nuevas combinaciones de genes, de tal manera que las mejor adaptadas a un ambiente concreto tendrán más posibilidades de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo esas características genotípicas a la descendencia.
  • La selección natural actúa sobre los individuos, pero las que evolucionan son las especies. En las poblaciones irán aumentando aquellos genes que favorezcan la adaptación, de tal manera que, con el paso del tiempo, las diferencias adquiridas serán tan grandes que podremos hablar de una nueva especie.

Especiación: el origen de las especies

La especiación es el proceso de formación de nuevas especies a lo largo de la evolución, lo que explica la gran diversidad de seres vivos.

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Un paso previo para la formación de una nueva especie a partir de otra preexistente es el aislamiento reproductivo de una población respecto al resto de la especie:

  • Especiación alopátrica: se produce cuando dos especies surgen a partir de dos poblaciones geográficamente separadas.
  • Especiación simpátrica: se produce cuando las barreras que facilitan la formación de nuevas especies no son geográficas, sino biológicas (estructuras reproductoras incompatibles, ciclos reproductores no coincidentes, esterilidad de la descendencia…).

Teoría del equilibrio puntuado

No todos los científicos coinciden en señalar que el proceso de evolución y la formación de nuevas especies se produce de manera lenta y gradual (gradualismo). Según la teoría del equilibrio puntuado la evolución se produce a saltos: momentos de estasis en los que los organismos no se modifican, se alternan con etapas de improvisadas aceleraciones que conducen a la aparición de grupos nuevos destinados a extinguirse o a transformarse en nuevas especies.

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Así como los gradualistas interpretan que los cambios bruscos observados en el registro fósil se deben a que éste está aún incompleto, los partidarios del equilibrio puntuado, como el paleontólogo Stephen Jay Gould, creen que el registro fósil está completo y refleja con fidelidad la manera en que se ha producido la evolución. De esta manera, se explica la abrupta aparición de nuevas especies en el registro paleontológico, ya que éstas aparecerían bruscamente y se extenderían rápidamente, y la escasa o nula aparición de especies intermedias.

Teoría neutralista

Los neutralistas, con Motoo Kimura a la cabeza, consideran que no todo en la evolución ocurre por selección natural, sino que habla de una selección neutral en la deriva genética, que se produce cuando las mutaciones no suponen una ventaja o una desventaja, por lo que el factor que determina su difusión en una especie es el azar.

Participación de los virus en la evolución

Recientes investigaciones han demostrado que el ADN tanto de células procariotas como eucariotas tiene un gran contenido vírico. Así, en los humanos se ha encontrado que un 8 % de su material genético procede de ADN vírico. Se cree, por ejemplo, que la placenta indispensable para la reproducción de los mamíferos modernos apareció gracias a la acción de un gen llamado syncitin proveniente de un retrovirus endógeno. De hecho, una gran parte de las mutaciones adaptativas producidas en los últimos 500 millones de años podrían deberse a la acción de los virus.

El papel de los virus arcaicos pudo ser determinante en el origen de la vida. Dado que los virus, tanto en aquella época como ahora, eran mucho más abundantes que las células, fueron los agentes más activos y eficaces de la diversificación de la vida y de sus extensiones geográficas. Fueron asimismo responsables de lazos evolutivos determinantes, como el paso del mundo del ARN al del ADN, y también de la invención del núcleo celular.

La epigenética

Hoy en día se considera suficientemente probada la influencia del ambiente en la expresión génica. La epigenética centra su atención en todos aquellos mecanismos no genéticos (no explicables debido a la secuencia de nuestro ADN) que alteran la expresión génica (y que definen el fenotipo del organismo). Esas condiciones ambientales que mencionábamos pueden provocar modificaciones en el ADN, las histonas (proteínas que acompañan al ADN en los cromosomas) o en el ARN mensajero, de manera que pueden tener como resultado final tanto la activación como la inhibición de la expresión génica. De hecho, estas alteraciones se relacionan con ciertas patologías, como el Alzheimer o la esquizofrenia, y son muchas las investigaciones que actualmente se están llevando a cabo para estudiar estos mecanismos.

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La epigenética, por tanto, revaloriza el papel que juega el medio ambiente en los procesos evolutivos, una consideración que pone de nuevo sobre la mesa la idea lamarckina de la herencia de los caracteres adquiridos, aunque con una interpretación actual en clave genética. Las modificaciones epigenéticas no implican un cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN, sino que consisten en la unión reversible de ciertos grupos químicos al ADN, que dan como resultado una alteración de la capacidad de transcripción de los genes. Estas modificaciones epigenéticas ocurren con más frecuencia que los cambios genéticos, y pueden ser heredadas a través de la línea germinal dando lugar a cambios morfológicos heredables, tanto en plantas como en animales.

En definitiva, a pesar de lo mucho que sabemos de genética y de lo suficientemente probada que está la teoría de la evolución, algunos de los mecanismos mediante los que se produce no están perfectamente definidos y son objeto de una apasionante discusión en determinados ámbitos científicos.

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