Evolución: ¿Qué es y cómo la estudiamos?

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oy en día basta con escuchar atentamente los noticieros en donde se nos asegura que los virus (p. ej., el SARS-CoV-2) sufren mutaciones en su material genético y eso da origen a nuevas variedades o cepas. El uso cotidiano de este vocabulario, que hasta hace poco era exclusivo de los científicos, y la enorme facilidad de acceso a la información seguro te han llevado a aceptar inconscientemente que la evolución existe. Pero ¿alguna vez te has preguntado cómo estudian las y los científicos la evolución? Antes de continuar, quiero decirte que la evolución es un hecho científico y la podemos definir como el proceso de cambio en las características de los organismos a través del tiempo. Estrictamente, la evolución es un cambio sin un propósito que no necesariamente dirige a los organismos hacia la perfección.

Primero, aprovecharé que hoy sabes o has escuchado de la existencia del ADN y las mutaciones. El ADN es la molécula que contiene toda la información necesaria para crear y mantener la vida. Esta molécula está formada por cuatro unidades (nucleótidos): A (adenina), T (timina), C (citocina) y G (guanina). Los nucleótidos se acoplan en una larga cadena de letras que dan lugar a palabras que, en conjunto, pueden leerse como oraciones, a esto le conocemos como genes. Los genes son las instrucciones para generar moléculas más complejas como las queratinas, que son las proteínas que forman tu cabello. Cuando una secuencia de ADN no da lugar a un gen, esa región se denomina como “no codificante” y también resulta ser informativa en términos evolutivos. 

La información genética se transmite de una generación a otra de forma completa, es decir, un progenitor genera una copia de su ADN y la hereda a su descendencia y así sucesivamente. La replicación del ADN es un mecanismo preciso, pero no es perfecto. 

Aunque los errores pueden ser corregidos por mecanismos celulares muy sofisticados, algunos de ellos pasan inadvertidos y se heredan al nuevo organismo. Estos errores los conocemos como mutaciones. La mutación es la única fuente de variación genética, sin estos errores, no habría variación, ni evolución, ni vida.

Seguramente has notado que las personas somos distintas en el color de los ojos o la forma de nuestra nariz, también puedes apreciar las diferencias que distinguen a un pingüino de una gallina como la coloración de las plumas o la forma del pico. A este conjunto de diferencias en las características que observábamos entre los organismos le llamamos variación. En términos muy generales, la diversidad de formas, tamaños y hasta colores es en gran medida producto de la variación genética. 

Y ¿qué tiene que ver todo esto con la evolución? La variación es la materia prima de la evolución. La cantidad de variación genética en una especie y en sus poblaciones definen su capacidad de cambiar y adaptarse a través del tiempo. Por ejemplo, imagina una población de 100 plantas genéticamente idénticas que sobrevive y se reproduce perfectamente bien a una temperatura entre 25 y 28°C, pero fuera de ese rango las plantas mueren. Considerando que la temperatura del planeta va en aumento, esa población de plantas está destinada a desaparecer. Ahora imagina esa misma población con al menos 10 plantas genéticamente distintas; la variación que traen consigo es clave porque en este nuevo escenario existe la posibilidad de que alguna de esas mutaciones les brinde la capacidad de sobrevivir y reproducirse a temperaturas más calentitas. 

Es así que en el primer paso de todo estudio evolutivo las y los científicos necesitan estudiar la variación genética. Para ello es importante identificar las diferencias en las secuencias de ADN, después medir la magnitud de la variación entre individuos, entre poblaciones de una especie e incluso podemos medir la variación que hace distintas a cada una de las especies que habitan este planeta. La acumulación de la diversidad genética en los organismos a lo largo de miles de años deja huellas en el ADN, así que además de contener las instrucciones para el funcionamiento de la vida, es capaz de contarnos la historia presente y pasada de la vida, y darnos pistas de lo que se espera a futuro. 

Una vez que conocemos los niveles de variación genética del organismo de interés, las y los científicos podemos responder preguntas más interesantes como, por ejemplo: ¿Cómo actúa la selección natural en las poblaciones y en las especies? ¿Cuál es el efecto del flujo genético (migración) en la variación? ¿Por qué, para qué y cuánta variación tienen las especies? ¿Qué sucede en las poblaciones al borde de la extinción? ¿Cómo influye el ambiente en la variación? ¡y muchas más!