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La no evolución de las moscas del vinagre

La no evolución de las moscas del vinagre

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

30 septiembre 2010 — Un prolongado experimento que intentaba hacer evolucionar a las moscas del vinagre ha fracasado.

Un equipo de investigación forzó la selección sobre las moscas para explorar los límites de la selección natural. Después de 600 generaciones sólo se consiguieron cambios de menor entidad. El equipo se sintió defraudado y sorprendido; se había dado menos evolución en estos organismos sexuales que en experimentos similares con microbios, como bacterias y levaduras. Y todo esto fue realizado bajo condiciones ideales de laboratorio. El éxito es aún menos probable en el entorno natural.

El resumen del Director acerca de un artículo publicado en Nature se titulaba:

«La evolución experimental revela resistencia al cambio»

y acababa diciendo que los autores

«concluyen que alelos incondicionalmente ventajosos surgen en raras ocasiones, y están asociados con pequeñas ganancias netas de aptitud, o no pueden fijarse debido a que los coeficientes de selección cambian con el tiempo».

Esta semana, Nature publicaba los resultados de un estudio de 35 años de duración llevado a cabo por la Universidad de California en Irvine y por la Universidad del Sur de California (USC). Éste es el resumen del mismo:1

Los sistemas de evolución experimental permiten el estudio genómico de la adaptación, y hasta ahora esto se ha realizado primordialmente con sistemas asexuales con genomas pequeños, como bacterias y levaduras. Aquí presentamos datos de resecuenciado del genoma entero procedente de poblaciones de la Drosophila melanogaster que han experimentado selección durante más de 600 generaciones para un desarrollo acelerado. Las moscas en estas poblaciones seleccionadas se desarrollan desde el huevo hasta el adulto a un ritmo ~20% más rápido que las moscas de poblaciones ancestrales de control y han evolucionado una diversidad de otros fenotipos correlacionados. Sobre la base de 688.520 polimorfismos de nucleótidos simples de alta calidad y de frecuencia intermedia, identificamos varias docenas de regiones genómicas que exhiben una fuerte diferenciación en la frecuencia de alelos entre una muestra de conjunto de cinco poblaciones replicadas seleccionadas para desarrollo acelerado y controles de conjunto. Sobre la base de los datos de resecuenciado de una sola población replicada con desarrollo acelerado, así como de datos de polimorfismos de nucleótido simple de moscas individuales procedentes de cada población replicada, inferimos poca frecuencia de diferenciación de alelos entre poblaciones replicadas dentro de un tratamiento de selección. Las firmas selectivas son cualitativamente diferentes de lo que se ha observado en especies asexuales; en nuestras poblaciones sexuales, la adaptación no va asociada con barridos «clásicos» mediante los que mutaciones incondicionalmente ventajosas de nueva apariciónqueden fijadas. Unas explicaciones más parsimoniosas incluyen modelos de barrido «incompleto», donde las mutaciones no han tenido tiempo suficiente para quedar fijadas, y modelos de barrido «blando», donde la selección actúa sobre variantes genéticas comunes preexistentes. Concluimos que, al menos para caracteres de la historia de la vida como tiempo de desarrollo, alelos incondicionalmente ventajosos surgen en raras ocasiones, están asociados con pequeñas ganancias netas de aptitud, o no pueden fijarse debido a que los coeficientes de selección cambian con el tiempo.

Drosophila melanogaster. Su crianza en laboratorio permite manipulaciones de las condiciones que no son posibles en el hábitat natural. Sin embargo, no se ha conseguido observar ninguna fijación de ninguna ventaja a lo largo de 600 generaciones.

En otras palabras, buscaban pruebas de un «barrido selectivo» —la firma de una mutación beneficiosa que quedase fijada en la población— y no la pudieron encontrar. Realizaron la selección por medios artificiales, obligando a los embriones de las moscas a evolucionar hacia un desarrollo embrionario más rápido. A pesar de multitudes de mutaciones, encontraron que las moscas eran resistentes al cambio. No solo esto, sino que las moscas experimentaban «evolución reversa», según dicen:

«la evolución experimental directa puede a menudo quedar totalmente revocada en el caso de estas poblaciones, lo que sugiere que cualesquiera barridos blandos en nuestro experimento son incompletos y/o de poco efecto»

(un barrido blando significa que la selección está actuando sobre variaciones ya existentes, no sobre nuevas mutaciones). Es posible que cualesquiera mutaciones beneficiosas quedasen estorbadas por alelos deletéreos vinculados (que cancelan el beneficio) o por pleiotropía (donde una buena mutación en un gen puede causar uno o más malos efectos en otros lugares). En todo caso, la evolución es como un paso adelante, y uno o más pasos atrás.

Hay aún más malas noticias para la teoría neodarwinista: la situación del laboratorio era más optimista que el medio natural, donde se espera que tenga lugar la evolución adaptativa. Uno puede conseguir que aparezcan montones de variación y mutaciones en los genomas, pero no mutaciones incondicionalmente beneficiosas. Su último párrafo expresa sorpresa ante este hecho, con un subtexto de desilusión:

Nuestro trabajo proporciona una nueva perspectiva sobre la base genética de la adaptación. A pesar de décadas de selección sostenida en poblaciones relativamente pequeñas de reproducción sexual en laboratorio, la selección no ha llevado a la fijación de alelos incondicionalmente ventajosos de nueva aparición. Esto esextraordinario porque en poblaciones silvestres esperamos que lafuerza de la selección natural sea menos intensa y que esimprobable que el medio se mantenga constante durante ~600 generaciones. Por consiguiente, la probabilidad de la fijación enpoblaciones silvestres debería ser aun inferior que su probabilidad en estos experimentos. Esto sugiere que la selección no elimina fácilmente la variación genética en las poblaciones sexuales, un descubrimiento que a su vez debería motivar esfuerzos para descubrir por qué esto es aparentemente así.

Este experimento se inició en 1975. Después de 35 años y 600 generaciones, con la aceleración de una selección artificial, la evolución neta (en términos de adaptación y de mejora en la aptitud) resulta despreciable, o nula.

Referencias :
  1. Burke, Dunham et al, «Genome-wide analysis of a long-term evolution experiment with Drosophila» Nature 467, 587-590 (30 septiembre 2010); doi:10.1038/nature09352.
Publicación Original:

Creation Evolution Headlines – Fruit Flies Not Evolving – 09/30/2010

Agradecimientos:

Fuente de la noticia: http://www.creacionismo.net/genesis/Art%C3%ADculo/la-no-evoluci%C3%B3n-de-las-moscas-del-vinagre