martes, 13 de junio de 2017

La evolución se acelera cuando en necesario #La Ciencia y sus Demonios #noticias


La evolución biológica de los organismos se basa en la existencia de variaciones del ADN de los miembros de una misma especie, que se producen por la aparición de mutaciones o de otros procesos como la recombinación genética. Sobre estas variaciones, que según postula el darwinismo clásico, se producen al azar y de manera relativamente constante en todos los organismos es sobre las cuales actúa posteriormente la selección natural para fijar aquellos cambios que sean adaptativos en la población. Sin embargo, un reciente estudio ha venido a demostrar que los cambios en el ADN de las bacterias no se producen al azar, sino que son muy dependientes de las condiciones ambientales.

En un reciente estudio publicado hace unos días en la prestigiosa revista de libre acceso Plos Biology ¡todo un lujo!, dos científicos australianos han analizado el papel del medio ambiente en la generación de variación en bacterias. Así, los investigadores cultivaron en paralelo bacterias en medios de cultivo completo o con cantidades limitantes de uno de los elementos químicos esenciales para la vida: carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y hierro, mientras que el resto de nutrientes se mantenía constante. Y después analizaron detalladamente que cambios (mutaciones, recombinaciones, etc.) se habían ido produciendo en cada uno de los cultivos, de tal manera que como indica la siguiente figura

cantidades limitantes de hierro, oxígeno o nitrógeno no modificaban sustancialmente la tasa de mutación en las bacterias, mientras que menores cantidades de carbono y sobre todo de fósforo multiplicaban por 3 o por casi 6 la tasa de mutación en los respectivos cultivos.

Pero lo más llamativo es que cada condición llevaba asociada un conjunto de mutaciones diferente, de tal manera que como indican las siguientes figuras

cada tipo de estrés medioambiental produjo un conjunto único de mutaciones que luego podrían quedar disponibles para una posterior evolución mediante selección natural. Y esto es así, porque las diversas carencias afectan de forma diferencial a la más que compleja maquinaria de reparación del ADN de la bacteria.

Finalmente, si además tenemos en cuenta que en condiciones de estrés, las bacterias y otros organismos pueden captar también material genético exógeno mediante el proceso de transferencia génica horizontal, estudios como este permiten comprender como las condiciones locales de las diversas poblaciones de una determinada especie pueden derivar más o menos rápidamente en caminos evolutivos marcadamente diferentes bajo la presión de diferentes condiciones ambientales.

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