Tres olas de evolución nos hicieron vertebrados

publicado el 21 de agosto de 2011 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Los humanos nos separamos de los primos chimpancés hace unos 6-7 millones de años. Esto es, por entonces ellos y nosotros tuvimos un ancestro común. De otros monos, como el gorila, el abuelo es más remoto y más aún el que compartimos con el orangután. ¿Pero cuál es nuestra familia extensa? La que nos une no sólo a monos, sino a perros, tigres, ranas, aves y peces porque todos tenemos una armazón interna de huesos entre los que destaca una columna que sostiene al resto, un chasís, digamos. Es la columna vertebral. Pertenecemos al Reino: Animalia (animales), Filum: Chordata (con un cordón) Subfilum: Vertebrata(con vértebras).

¿Cuántos millones de años debemos retroceder para encontrar al ancestro común de humanos, gorriones y peces? Unos 530. Un equipo de la Universidad de California en Santa Cruz "al combinar secuencias de ADN de genomas de vertebrados ha identificado tres distintos períodos de innovación evolutiva que acompañaron la notable diversificación de los vertebrados".

El abuelo común que tenemos con seres extintos, como los dinosaurios, y actuales como los patos, fue un pez primitivo, sin quijada, que dio origen a "todas las diversas formas de peces, aves, reptiles, anfibios y mamíferos". Nuestro tatarabuelo nadaba en los mares del período Cámbrico y supongo que alguna vez escuchó la misma promesa que Abram antes de ser Abraham: Tus descendientes serán más que las arenas del mar y las estrellas del cielo. Y pues aquí estamos, unos aún vivos, otros extinguidos.

La primera ola de novedades evolutivas estuvo dominada por modificaciones a los genes que regulan el desarrollo embrionario. Eso ocurrió hace unos 300 millones de años "cuando los mamíferos se separaron de aves y reptiles". Uno de los autores del artículo, David Haussler, comenta: "Evolucionaron tantos nuevos planos corporales durante este tiempo, que nuestro análisis buscó cambios en los genes involucrados en el desarrollo del plan corporal y la regulación compleja de otros genes".

Por muchos estudios anteriores, el equipo sabía que importantes cambios evolutivos eran resultado de ganar, perder o modificar elementos reguladores de un particular gen, más que de nuevos genes evolucionados para codificar nuevas proteínas. "La mayoría de estos cambios, que habían ocurrido durante la evolución de los vertebrados, conforme los animales adquirieron nuevos planos y rasgos corporales como plumas y pelo, no fueron resultado de nuevos genes, sino de nuevos elementos reguladores que encendían o apagaban genes en diferentes patrones", dice Haussler.

El estudio, firmado en primer término por Craig Lowe, que trabajó con Haussler en esta investigación y ahora está en la Universidad de Stanford, "identificó millones de estas novedades reguladoras empleando computación para analizar secuencias de ADN que aún son las mismas en especies que han evolucionado de manera separada durante largos períodos de tiempo. Estas secuencias han sido presumiblemente conservadas por la selección natural porque sirven a una importante función, así que la mayor parte de las mutaciones que les hacen cambios resultan dañinas para ese organismo".

Aquí recordemos que la evolución actúa sobre las diferencias aparecidas en nuevas generaciones, y que tales diferencias se producen, unas, por recombinación de genes en la reproducción sexual, y otras al simple azar de los errores en el copiado del ADN o los daños producidos en ese material genético por agentes del medio, entre ellos diversos tipos de radiación que cruza la atmósfera protectora. Alguna vez leí un ejemplo de algún grande cuyo nombre no recuerdo: Es como darle un martillazo a un motor en marcha y suponer que eso va a mejorarlo. Pues ocurre raras veces, pero ocurre. Y cuando arruina el motor, la especie desaparece.

Eso ocurrió cuando el azar o la recombinación modificaron regulaciones genéticas exitosas: casi siempre fueron dañinas. Por eso las especies que las conservamos aún estamos por aquí y es posible localizarlas en especies de vertebrados muy separadas. Esto refuerza la importancia de la regulación genética como mecanismo de la evolución.

La segunda ola de modificaciones en los vertebrados ocurrió en la comunicación célula a célula, como en los genes que codifican proteínas receptoras en la membrana celular, las que captan señales de otras células. El incremento de esas innovaciones reguladoras ocurrió hace de 300 a 100 millones de años. De manera independiente, diversas especies inventaron el huevo.

La tercera ola, de hace 100 millones de años al presente, es la de los mamíferos con placenta, entre ellos los humanos. El huevo ya no se incuba en el exterior, sino internamente. El equipo estudió también los genes asociados al pelo corporal, rasgo de todos los mamíferos. Son varios cientos de genes conocidos los que forman el pelo.

Contacto: Tim Stephens.

De qué hacen los ricos para volver a serlo después de la Revolución: Olga, Planeta, 2010.

 

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