La sorprendentemente extensa evolución convergente

eco_13Por Casey Luskin

Los murciélagos y los cetáceos (ballenas y delfines) son muy diferentes. Uno de ellos es el único mamífero capaz de mantener el vuelo. El otro es uno de los dos tipos de mamíferos que son totalmente acuáticos. A pesar de sus diferencias, los murciélagos y los cetáceos comparten algo único: ambos usan la ecolocalización.

El pensamiento evolutivo típico sostiene que cuando dos especies comparten un rasgo complejo, eso es debido a que comparten un ancestro común que tenía el rasgo. En estos casos, las características biológicas complejas compartidas se dice que son homólogas, o derivan de un ancestro común.

Pero a veces, existen rasgos complejos de especies muy dispares en los que es poco probable que su supuesto ancestro común haya tenido ese rasgo. En esos casos, las características biológicas complejas compartidas se dice que son homoplásticas, o derivadas de forma independiente a través de la evolución convergente.

Inicialmente, los biólogos evolutivos generalmente suponen que se comparten similitudes biológicas como resultado de la herencia de un antepasado común. Pero hay muchos casos en los que fracasa esta regla. La existencia de la ecolocalización en los murciélagos y las ballenas es otra excepción a la regla.

En el pasado hemos discutido el fenómeno de la evolución genética convergente, donde (bajo un punto de vista evolucionista darwiniano), no sólo los rasgos físicos, sino también los genes parecen converger de manera autónoma a las mismas secuencias de aminoácidos. Un nuevo artículo publicado en Nature News “La evolución convergente vista en cientos de genes”, informa en un artículo que “muchos genes evolucionaron de forma paralela en los murciélagos y los delfines, ya que cada uno desarrolló la notable capacidad de ecolocalización.” El artículo explica los resultados de un nuevo estudio, también en Nature:

“Estos resultados implican que la evolución molecular convergente está mucho más extendida de lo que se reconoce”, dice el filogenetista molecular Frédéric Delsuc en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de la Universidad de Montpellier en Francia, que no participó en el estudio. Es más, añade, los genes involucrados no son sólo los pocos y obvios que se sabe están involucrados directamente en un rasgo, sino una gama más amplia de genes que están involucrados en las mismas redes de regulación.”

El mismo estudio de Nature declara:

“Aquí se analizan datos de la secuencia genómica en los mamíferos que han evolucionado independientemente ecolocalización y mostramos que la convergencia no es un proceso raro restringido a varios loci, sino que es generalizada, de forma continua y distribuido comúnmente impulsado por la selección natural que actúa en un pequeño número de sitios por locus. Análisis sistemáticos de la evolución convergente secuencia en 805.053 aminoácidos en 2326 ortólogos codifican secuencias de genes comparados entre 22 mamíferos (incluyendo cuatro genomas de murciélago recién secuenciados) firmas reveladas consistentes con la convergencia en casi 200 loci. Fuerte apoyo y significativo para la convergencia entre los murciélagos y el delfín nariz de botella se ha visto en numerosos genes relacionados con la audición o sordera, en consonancia con una participación en la ecolocalización. Inesperadamente, también encontramos la convergencia en muchos genes vinculados a la visión: la señal convergente de muchos genes sensoriales se correlaciona fuertemente con la fuerza de la selección natural. Este primer intento de detectar la secuencia genómica de evolución convergente a través de taxones divergentes revela que el fenómeno va a ser mucho más generalizado de lo que se reconoce.”

El artículo de Nature dice que sus resultados muestran unos “sorprendentes grandes cambios convergentes.” ¿Por qué es tan sorprendente? Ya es bastante difícil de desarrollar una estructura compleja una vez. Pero las probabilidades de desarrollar una función similar varias veces, de forma independiente, en diferentes linajes, parecen muy pequeña. La evolución darwiniana se supone que no tiene ningún objetivo, sin embargo, la evolución convergente implica que las especies están evolucionando los mismos rasgos complejos – incluso a nivel genético – una y otra vez – incluso a nivel de la secuencia. Si los datos son “sorprendentes”, incluso teniendo en cuenta el poder de la selección, ¿cómo podemos dar sentido a esto?

Yo sugeriría que los datos se ajustan mucho mejor bajo un paradigma de diseño inteligente. Los diseñadores regularmente reutilizan partes o componentes funcionales de manera modular. Los patrones observados de similitud biológica que vemos a través de las ballenas y murciélagos – patrones que no guardan correspondencia con la ascendencia común – se explican mejor por diseño modular común. Son análogos a un chip de Intel de ser conectado a diferentes plataformas. Hipótesis como diseño común pueden ayudar a dar sentido a este tipo de datos “inesperados”.

Fuente: Evolution News

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