Análisis del hecho evolutivo desde la genética de poblaciones

Seminario del Grupo Ciencia, Razón y Fe.
Javier Novo. Pamplona, 29 de mayo de 2007.

Fotografías

El día 29 de mayo de 2007 se reunieron los profesores del Grupo de Investigación sobre Ciencia, Razón y Fe con el profesor Javier Novo, del Departamento de Genética de la Universidad de Navarra, que impartió una exposición sobre genética de poblaciones. Acudieron también a la reunión otros profesores invitados, como José Ignacio Murillo, del Departamento de Filosofía, o Juan Pablo Serra, doctorando de dicho Departamento

La exposición del profesor Novo versó sobre la genética de

 

poblaciones, que constituye una materia completa de los estudios de biología. En la versión simplificada que expuso, esquivó el aparato matemático para ir a la sustancia, de modo asequible y claro. En su introducción, hizo hincapié en que, hoy en día, para abordar el estudio de los mecanismos que explican el hecho evolutivo es necesario contar con la metodología propia de la genética de poblaciones. Tras exponer la ley del equilibrio de Hardy-Weinberg de frecuencia de los alelos, explicó los factores que pueden alterarla: selección (mayor o menor eficacia reproductora), tamaño pequeño de población, migraciones (efecto cuello de botella o colonizador), posibles mutaciones o cruzamientos no realizados al azar.

Conforme fue explicando esta ley del equilibrio y sus distintas alteraciones fue poniendo ejemplos gráficos y numéricos, que aclararon las magnitudes "eficacia biológica" (w) y coeficiente de selección (s=1-w). Ilustró los distintos casos con un programa de ordenador que originaba una gráfica con la frecuencia de un alelo en función de las generaciones y de las características introducidas (eficacia, tamaño de la población). Por último, señaló las teorías no seleccionistas de la evolución, que se denominan genéricamente neutralistas; algunas se apoyan en la deriva genética debida al quizá equívocamente denominado "error de muestreo" (población pequeña), mientras que otras hacen hincapié en las mutaciones en zonas del genoma que no son funcionales (Kimura). Es lo que permite establecer la "genealogía" de los seres vivos por medio de los estudios de genética.

Tabla que identifica mediante colores el grado de semejanza de genes entre especies (códigos de filas) 
Tabla que identifica mediante colores el grado de semejanza de genes entre especies (códigos de filas)

El coloquio subsiguiente fue iniciado por el prof. Mancini, que lleva trabajando muchos años en la teoría del caos, a quien se veía inquieto desde que apareció en pantalla la gráfica errática de frecuencia de un alelo que se origina en poblaciones pequeñas. ¡Eso es caos! ¡Es un sistema complejo! Y, matemáticamente, es un caso típico de dinámica no lineal. El profesor Novo estuvo de acuerdo con este planteamiento; de hecho, afirmó, cada día se da más importancia a factores como el de la deriva genética, que causa de modo impredecible la desaparición de alelos en las poblaciones. Esto, sumado a duplicaciones de partes de genoma y mutaciones de una de las copias que le vayan dando una funcionalidad algo diversa (no se trata de una mutación deletérea, por no suceder en la zona activa, y existe además una copia de respaldo funcional) permite explicar muy bien variaciones evolutivas, en las que no han intervenido factores selectivos, muchas veces inexistentes.

El prof. Pardo preguntó por qué, en experimentos de selección, cuando ésta cesa, la especie investigada vuelve al patrón silvestre. El prof. Novo indicó que, en el sistema que había explicado, sólo cabe considerar que el patrón silvestre (wild pattern) supone una mayor eficacia, de modo que, cesada la presión selectiva, se vuelve a imponer (aunque es un tema naciente y muy discutido actualmente). De todos modos, añadió, los mecanismos señalados sólo explican adecuadamente la microevolución; la cuestión del cambio de especie queda fuera de nuestro alcance en estos momentos. En el cambio de especie (macroevolución) están implicados otro tipo de fenómenos, del estilo de cruzamientos de cromosomas, deleciones de parte de ellos, etc., cuyas leyes aún son poco conocidas.

El profesor Mancini, llegado este punto, pasó a exponer una similitud con los sistemas complejos que estudia su Departamento: en estos sistemas, que pueden ser de naturaleza variadísima, se observa una tendencia al aumento de complejidad, curiosamente en contra de la tendencia general de la naturaleza a aumentar la entropía. Son sistemas que consumen energía y producen estructuras ordenadas en su interior. Estos sistemas, conforme pasa el tiempo, acumulan este orden en su interior con un patrón estable, hasta que llega un punto, que se puede estudiar bien matemáticamente, en que dicho equilibrio interno se vuelve inestable y pasa a organizarse de un modo distinto, que es el que pervive posteriormente. Del mismo modo, los sistemas biológicos parecen tener una tendencia a generar sistemas progresivamente más complejos, que dan formas y estructuras, hasta que llega el límite máximo de dichas estructuras y se pasaría a conformar otras. Esta aproximación parece dar un marco de estudio a la macroevolución.

Preguntado por qué es un sistema complejo, señaló que no existe ninguna definición de complejidad universalmente aceptada, aunque desde hace unos treinta años se habla de ella para explicar sistemas en física. Por otra parte, añadió, la aproximación adecuada a estos sistemas exige un tratamiento matemático muy complejo, de modo que, antes de poder afirmar algo en este campo, muy discutido por otra parte, es necesario mucho trabajo previo que aclare exactamente los problemas planteados. De todos modos, este punto de vista resulta una hipótesis muy atractiva para la explicación de la macroevolución, aunque esto no libera del estudio de otras cuestiones de la evolución (como la especie, la finalidad natural del proceso, etc.), que pertenecen al dominio de otras ciencias.

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