Una mutación ¿una nueva especie?

Tradicionalmente desde la época de Darwin, la evolución ha sido considerada un proceso gradual, lento y continuo, en donde las especies se van sucediendo parsimoniosamente, sin saltos discontinuos o cambios súbitos a lo largo de los eones. Pero ¿puede existir una evolución abrupta y seguir siendo considerada darwiniana?

Cuando Darwin enunció su teoría evolutiva y durante muchos años después existió un total desconocimiento sobre donde se codificaba y como se transmitía la herencia de los caracteres en las diversas especies vivas. Ello unido a la simple observación de que (al menos en los llamados animales superiores) los hijos se parecen mucho a sus padres, de tal manera que siempre se puede asegurar que progenitores y vástagos pertenecen a la misma especie, llevó a los especialistas a la lógica conclusión que la única manera que tenía la evolución de actuar era siempre muy lentamente seleccionado aquellos pequeños cambios que fueran adaptativos, de tal manera que cuando se acumularan el número suficiente de ellos bien podríamos observar en el registro fósil dos especies diferentes aunque emparentadas.

Esta idea se actualizó con la llamada Síntesis neodarwiniana tras el descubrimiento de los genes y el enunciado de la regla de “un gen, una (o varias) proteína(s)”, de la que se deriva que para conseguir un cambio fenotípico importante que nos permitiera diferenciar a dos especies emparentadas se deben acumular múltiples mutaciones en genes variados. Así según esta visión clásica, la ausencia de fósiles con caracteres intermedios entre dos especies relacionadas se explicaría por defectos en el propio registro fósil. Inciso: y desde entonces la argumentación de que si se encontrara un salto abrupto entre dos especies emparentadas en el registro fósil, en un estrato perfectamente continuo y sin huecos es el santo grial al que aspiran todos los seguidores del diseño inteligente (creacionistas) para refutar la atea Teoría de la Evolución. Pero a la luz de lo que sabemos en la actualidad sobre genética y genómica la evolución no tiene por qué estar constreñida a cambios parsimoniosos.

Y esto es así porque ahora sabemos que esa primera función identificada de los genes de codificar proteínas es sólo una parte de la verdad genómica, ya que existen multitud de genes que tienen funciones diferentes (y muchísimo más complejas), cuya alteración puede dar lugar a cambios dramáticos en el organismo en cuestión. Así por ejemplo existen los llamados genes selectores que

son genes que regulan la secuencia de los procesos de diferenciación embrionaria en el tiempo y en el espacio a lo largo de los ejes, que son determinados por la actividad de los genes posicionales: mediante la producción de factores de transcripción especifican en el plano corpóreo general las numerosas regiones donde se formarán los varios órganos y tejidos, operación denominada «modelado».

Siendo los genes Hox algunos de sus más conocidos miembros por los brillantes y llamativos experimentos realizados en la mosca del vinagre por diversos investigadores y en donde la participación de científicos españoles ha sido bastante importante. Así la simple mutación del gen Antennapedia hace que surjan patas en vez de antenas en la cabeza de una mosca

o la mutación en Bithorax hace aparece un par extra de alas donde normalmente deberían surgir unos apéndices mucho más pequeños denominados halterios.

Otra forma de producir grandes alteraciones fisiológicas de manera abrupta consiste en modificar el patrón de expresión de un gen regulador. Así por ejemplo en un estudio con ratones de laboratorio se alteró la expresión del gen de la beta-catenina en los precursores de las células cerebrales de los animales de tal manera que éstos desarrollaron cerebros mas grandes, una mayor superficie de corteza cerebral y se afectó toda la arquitectura cerebral, apareciendo unos pliegues que se asemejaban a los surcos y circunvoluciones de los mamíferos superiores.

Animales todos ellos que, al menos desde el punto de vista fenotípico clásico que no desde el genético, bien podrían ser considerados especies nuevas si estos cambios generados tan abruptamente pasaran el filtro de la selección natural y por tanto fueran adaptativos.

Además hay que tener en cuenta que en eucariotas existe una gran cantidad de ADN no codificante, que aunque lejos de ser “ADN basura” puede ser también una fuente de nuevos genes si aparecen en línea germinal. De tal manera que aunque inicialmente se identificaron en organismos como Drosophila o levaduras, algunos de ellos son exclusivos de primates e incluso otros están únicamente presentes en humanos. Entonces la aparición de un nuevo gen en un organismo determinado, si conllevara una nueva función relevante podría ser el desencadenante del surgimiento de una nueva especie en un corto (a escala geológica) lapso de tiempo.

Y ya para termina simplemente comentar que otra forma de producir nuevas especies mediante importantes “saltos evolutivos” es la simbiogénesis, con ejemplos tan importantes como la aparición de célula eucariota debida a sucesivos eventos simbióticos o tan llamativos como los gusanos fotosínteticos, organismos mezcla de una babosa de mar y un alga.

O la coevolución de animales (humanos incluidos) y su microbiota específica, en donde microorganismos simbiontes y hospedador van imbricándose cada vez más profundamente lo largo del tiempo, de tal manera que la supervivencia ya no es posible para ninguna de las partes fuera de esta mutuamente beneficiosa asociación. Así que cada vez está más claro que el concepto de especie clásico ha sido superado y deberíamos hablar más exactamente de comunidades simbiontes coevolutivas [1 y 2]. Y como este microbioma es fundamental para múltiples funciones como digerir los alimentos, producir vitaminas esenciales, proteger contra la colonización de otros microorganismos patogénicos, permitir el normal desarrollo de los sistemas nerviosos e inmune, etc., la incorporación de un nuevo simbionte al microbioma de un animal en un evento singular bien podría facilitar la apertura de un nuevo nicho ecológico que diera lugar a la “rápida” aparición de una nueva especie.

En resumen estos y otros mecanismos que no he incluido en la entrada, junto con los que se vayan descubriendo en los próximos años (esa es la grandeza de la ciencia que cuanto más sabemos, más nos damos cuenta de la inmensidad de lo desconocido) siempre sujetos al cribado de la selección natural, pueden permitir (o han permitido ya en numerosas ocasiones puesto que explicarían muy adecuadamente el equilibrio puntuado) la aparición de nuevas especies en eventos singulares y harán necesaria una nueva puesta a punto de las ideas de Darwin al siglo XXI en lo que se podría denominar como hiperneodarwinismo.

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