sábado, 22 de noviembre de 2008

EL PAPEL DEL AZAR EN LA EVOLUCIÓN - 2

En mi anterior escrito, debido a la complejidad del tema y para no extenderme demasiado, solo hice una aproximación a tu duda sobre este asunto. Ahora, trataré de explicarme mejor.
Es cierto que cuando hablamos de mutaciones al azar, la inmensa mayoría son negativas; pero los propios organismos vivos tienen recursos para neutralizar buena parte de ellas. Si los seres vivos han desarrollado mecanismos para defenderse del frío, del calor, de los predadores, etc, no es de extrañar que tengan mecanismos para reducir el efecto de mutaciones no deseadas.
Una parte de esas mutaciones producidas al azar son neutralizadas porque se producen en genes "basura"; genes que no realizan ninguna función. Otras mutaciones son neutralizadas porque afectan a nucleótidos que no alteran su codificación natural de aminoácidos (son necesarios varios nucleótidos para codificar un aminoácido y la mutación de uno de ellos no altera el trabajo del conjunto). Otras mutaciones son neutralizadas porque, aunque lleguen a afectar seriamente a un gen, este es sustituido por el homólogo que tiene de reserva. Y me explico:
Los seres vivos tenemos los genes duplicados; tenemos dos juegos de genes: uno que heredamos de nuestro padre y que llega hasta nosotros a través de sus espermatozoides y otro que heredamos de nuestra madre y que llega a nosotros a través de su óvulo. Esta es la forma en que cada uno de nuestros progenitores nos transmiten sus características. Así pues, tenemos los genes duplicados; nuestro padre nos ha transmitido el color de sus ojos y nuestra madre el color de los suyos, por ejemplo. Si ambos nos trasmiten un mismo color de ojos, se dice que somos homocigóticos respecto a los alelos que definen el color de los ojos y nuestros ojos serán del color que nos hayan transmitido. Pero si cada uno de ellos nos transmite colores de ojos diferentes, uno tomará el carácter dominante (y será en que se refleje en nuestro aspecto exterior) y el otro el carácter recesivo (y aunque no se refleje en nuestro aspecto exterior, lo llevamos y lo podemos transmitir a nuestros hijos; por eso se da el caso de hijos con ojos azules cuando ninguno de los padres tiene ese color de ojos). No se si me explico. Por ejemplo: el padre tiene los ojos negros y porta los genes de los ojos negros (dominante) y el gen de los ojos azules (recesivo) cada uno heredado de cada progenitor. La madre tiene los ojos marrones y porta el gen de los ojos marrones (dominante) y el gen de los ojos azules (recesivo). El padre transmite a su hijo el gen de los ojos azules que tenía recesivo y la madre también, el resultado es un niño con los ojos azules.
Bueno, no es exactamente así, pero abrevio para no hacer la explicación muy extensa.
Pues bien, cuando una mutación afecta a un gen, en la mayoría de las ocasiones, ese gen adquiere el carácter de recesivo y lo sustituye el gen normal. Así la mutación queda neutralizada. La demostración de que esto es cierto lo explico a continuación con el siguiente ejemplo:
Cuando he dicho que todos los genes tiene repuesto, no es del todo cierto (siempre simplifico para no extenderme). En la mujer ocurre así pero en el hombre no. Los genes, en el momento de la división celular, se agrupan en cromosomas. Los humanos tenemos 23 pares de cromosomas que recogen todos nuestros genes; cada juego de 23 cromosomas lo heredamos de cada progenitor. El par de cromosomas número 23 recoge los genes de nuestro sexo. La mujer tienen dos cromosomas "X" (XX) y el hombre un cromosoma "X" y un cromosoma "Y" (XY). Se llaman así estos cromosomas por el aspecto que tienen. Pues bien, si nos fijamos, al cromosoma "Y" del hombre le falta una "patita" para ser idéntico al cromosoma "X"; luego los genes que están en esa "patita" del gen "X" no tienen homólogos en el cromosoma "Y". En esa zona suelen aparecer los genes que provocan enfermedades como la hemofilia, la calvicie o el daltonismo y cuando afectan a la mujer se convierten en recesivos y son sustituidos por los genes normales del otro cromosoma; pero cuando afectan al hombre, como al cromosoma "Y" no tiene esos genes, no pueden relevar a los genes enfermos; por eso, esas enfermedades son mucho más frecuentes en hombre que en mujeres. Para que afecten a las mujeres tienen que estar dañados ambos pares de genes, lo que es mucho menos frecuente.
Bien, ya hemos visto que muchos genes mutados aleatoriamente son neutralizados de estas tres formas
1) por que afectan a genes que no tienen utilidad (genes basura)
2) por que, aunque afecten a un nucleótido, no afecta al gen
3) porque si afecta al gen este es sustituido por su homólogo.
Pues aunque la mutación supere esas tres barreras y logre manifestarse en el fenotipo (aspecto exterior) del ser vivo aún hay otros mecanismos que las neutralizan
1) mucha mutaciones van acompañadas de esterilidad; por lo que no pueden transmitirse a ningún descendiente.
2) La selección natural. Si la mutación produce una gacela de 3 patas, el león se la comerá con facilidad no permitiendo que tenga descendientes. Si produce un enano, un hemofílico, un "Sindrome de Dawn" (trisomía 21) tienen dificultad en encontrar pareja que les facilite el tener hijos.
Así, aunque las mutaciones al azar sean "negativas" sean más numerosas que las "positivas", son escasas con respecto al total de la población.
Una vez explicado la forma de neutralizar mutaciones "negativas" ¿cual es el mecanismo de la evolución?. Pues, existe una evolución lenta producido por la mezcla de características genéticas de los progenitores, como te explicaba en el caso de las capacidades de parto de las mueres. Y también hay unos saltos evolutivos producidas por las escasas pero existentes mutaciones "positivas". Por ejemplo ¿como fue la mutación del simio protohumanoide a los primeros humanoides?. Aún no se sabe con certeza; pero el profesor Francisco J. Ayala, antiguo asesor científico del ex-presidente Clinton, ha expuesto la siguiente teoría:
Los chimpancés tienen 24 pares de cromosomas y el hombre 23; sin embargo comparten el 99% de sus genes. ¿Como es posible?. El par de cromosomas 2 de los humanos, es la suma de los cromosomas 2 y 3 de los chimpancés. Probablemente, hace unos 5-6 millones de años, un simio africano tuvo un descendiente con una mutación que afectó al gen "fin de cromosoma 2" de forma que el cromosoma no se cerró y empalmó sus genes con los siguientes. El resultado fue un simio mutante que caminaba anormalmente erguido y que vivía en un territorio con poco arbolado; pero que esa "malformación" supuso una ventaja ante el resto de los simios de su grupo porque les permitía ver antes a los depredadores que se ocultaban en la hierbas altas y porque le permitía tener las manos libres para coger más comida que el resto (que necesitan apoyar las manos en el suelo para caminar). Estas ventajas le hacían un "buen partido" para los miembros de su otro sexo, lo que le facilitó tener descendencia que heredaron esa característica.
En la actualidad vive un curioso chimpancé. Se llama Oliver camina siempre erguido y tiene un aspecto extrañamente humano. Tiene 24 pares de cromosomas como cualquier chimpancé. Esto desbarata la teoría de Francisco Ayala sobre la unión de 2 cromosomas; pero, aún que no sea esta mutación la que hace caminar erguido a un chimpancé, es un hecho que camina erguido y aún nadie se ha preocupado cual es la verdadera mutación que provoca esta peculiaridad. Me gustaría saber que hubiese pasado si Oliver hubiera nacido en el hábitat adecuado donde caminar erguido sea una ventaja y lo hubiesen dejado a su aire.


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