Teoría Sintética de la Evolución

Teoría Sintética de la Evolución

Teoría Sintética de la Evolución

A principios de este siglo, se gestó una teoría evolutiva mucho más completa que la de Darwin. No se trató de una idea totalmente nueva, sino que su núcleo era la teoría de Darwin, la que fue ampliada y fortalecida con los conocimientos aportados por la genética, la paleontología y la sistemática. Dobzhansky, Simpson y Mayr (entre otros), representantes de las tres disciplinas respectivamente, sintetizaron estos aportes y la teoría de Darwin en un único cuerpo. Así surgió la Teoría Sintética de la Evolución: TSE.

Esta teoría completó a la de Darwin principalmente por explicar el origen de la variabilidad y los mecanismos de la herencia. Además, la TSE propuso mecanismos de especiación (mecanismos que dan origen a nuevas especies) claros y verificables mediante la observación de la naturaleza. También modificó la forma de entender cómo se dan los cambios evolutivos: se planteó un tratamiento matemático riguroso de la dinámica poblacional, dejando de lado al individuo o a la especie como centro de los cambios evolutivos. La nueva perspectiva consiste en considerar a la población como la verdadera entidad que sufre los cambios a lo largo de las generaciones.

Mecanismos de la herencia

Darwin no pudo explicar cómo los caracteres son transmitidos de padres a hijos sin “diluirse”, sin embargo en esa misma época Mendel descubría las unidades discretas de la herencia que hoy llamamos genes, y explicaba de qué manera se heredaban. Se consideraban unidades discretas ya que cada gen se hereda como un todo, sin mezclarse, no diluirse. Darwin y toda la comunidad científica, ignoraron por años el aporte de Mendel. Su obra fue redescubierta recién a principios de este siglo y significó un enorme espaldarazo a la teoría darwiniana.

Otro aporte fundamental fue la Teoría Cromosómica de la Herencia, según la cual se identificó a los cromosomas como los portadores de los genes.

Todo esto implicó el abandono de la vieja idea de la herencia de los caracteres adquiridos: los únicos cambios que se heredan son aquellos que afectan a los genes. Los caracteres adquiridos durante la vida de un individuo no afectan a los genes y por lo tanto no se heredan.

Origen de la variabilidad

Los nuevos estudios en genética permitieron vislumbrar la manera en que se genera la variabilidad. Los genes pueden ser alterados, pueden mutar, por la acción de agentes diversos. Una vez modificados, se comportan como cualquier otro gen, como unidades discretas de herencia.

Las mutaciones surgen continuamente y al azar: los genes se alteran produciendo variantes heredables. Estas mutaciones carecen de finalidad, no surgen en respuesta a una necesidad y el hecho de que resulten beneficiosas o perjudiciales para el individuo, lo determina el ambiente.

Por un lado, las mutaciones originan nuevos alelos; por otro lado, la meiosis y la fecundación, los mezclan. De esta manera, surgen nuevas combinaciones genéticas. La meiosis cuenta con tres fuentes de variabilidad: crossing over, separación al azar de cromosomas homólogos y cromátides hermanas.

Esto es lo que Darwin intuyó: el surgimiento de variantes al azar, sin un propósito determinado, sobre las cuales actúa la selección natural.

Tratamiento matemático de la dinámica poblacional

Los individuos mueren tarde o temprano; en cambio, la población es de alguna manera eterna. Las mutaciones se dan en los individuos, pero al ser heredadas, perduran en la población más allá de la muerte de los individuos, se van acumulando y constituyen el reservorio génico de la población. La población es entonces un “depósito” de variantes génicas sobre las que actúa la Selección Natural.

Las mutaciones generan alelos nuevos para cada gen. Entre todos los alelos, habrá algunos que confieran, en ese ambiente, cierta ventaja selectiva a los individuos que los porten. Estos individuos son los que tienen mayor probabilidad de sobrevivir y dejar descendencia. Por lo tanto, esos alelos pasan a la siguiente generación y en una mayor proporción que aquellos que no confieren ventajas adaptativas. ¿Cómo se modificará el reservorio génico si se mantienen las mismas condiciones ambientales a lo largo de las generaciones? Por acción de la Selección Natural la proporción (frecuencia) de los alelos beneficiosos irá aumentado, la población irá enriqueciéndose en individuos que porten ese alelo.

La TSE define FITNESS o APTITUD DARWINIANA o VALOR ADAPTATIVO como la capacidad de un genotipo de estar representado en las siguientes generaciones en comparación con los otros genotipos de la población.

Cuando decíamos que un individuo era más apto o que tenía ventajas adaptativas, estábamos haciendo referencia de alguna manera, a que su genotipo tiene mayor fitness que los demás.

Antes de pasar a los ejemplos es importante que aclaremos algo. El solo hecho de que un individuo porte un alelo, no garantiza que se exprese. Recordemos los conceptos de genotipo y fenotipo. Genotipo es la constitución génica de un individuo, es decir qué genes porta, mientras que fenotipo es la expresión del genotipo, la cual puede estar modificada por el ambiente.

La selección Natural elimina diferencialmente los alelos menos adaptativos ya que los individuos que lo portan dejan menos descendencia o mueren. De esta manera, se va reduciendo la variabilidad en la población. Pero no olvide que, por otro lado, las mutaciones surgen constantemente, generando nueva variabilidad.

Mecanismo de especiación

La Teoría Sintética de la Evolución propone varios mecanismos concretos para explicar cómo pueden surgir dos especies diferentes a partir de una especie original.

Se considera especie a un grupo de individuos que se cruzan o pueden hacerlo, dando descendencia fértil.

De aquí se desprende que estos individuos están aislados reproductivamente de otros grupos de individuos, y por lo tanto conforman especies diferentes.

Entonces, la especiación consiste en el surgimiento de una barrera reproductiva entre dos poblaciones de la misma especie: individuos de una y otra población ya no pueden producir descendencia fértil al cruzarse entre sí o bien dejan de cruzarse. Una vez instalada esa barrera reproductiva, ambas poblaciones pasan a ser dos especies diferentes.

¿Cómo surge el aislamiento reproductivo? ¿Cómo se da la especiación?. Esto es explicado por diferentes modelos, ellos son:

Modelo alopátrido

Este modelo propone, en principio, el surgimiento de una barrera geográfica que separe a la población en dos subpoblaciones. Esta barrera geográfica puede ser, por ejemplo, un río que ha desviado su curso, un aumento en el nivel del mar que transforma a una península en una isla, etc.

A ambos lados de la barrera geográfica, las condiciones ambientales pueden ser diferentes, por lo tanto las presiones de selección no serán las mismas, es decir, serán seleccionados distintos alelos en cada una de las subpoblaciones. Además, las mutaciones surgen al azar a ambos lados de la barrera, generando a su vez, diferentes alelos.

Así, con reservorios génicos propios y con diferentes presiones de selección, cada subpoblación comienza a diferenciarse de la otra, divergen evolutivamente, son especies incipiente.

Si la barrera geográfica persiste durante un tiempo suficientemente largo la divergencia evolutiva será tal, que, al desaparecer esa barrera, esa divergencia se manifiesta como mecanismos de aislamiento reproductivo. Entonces, si las subpoblaciones están aisladas reproductivamente, sus reservorios génicos continuarán caminos evolutivos diferentes, ya son especies distintas.

Especiación simpátrida (en el mismo lugar)

Se da por medio de rearreglos cromosómicos accidentales (mutaciones cromosómicas) que aíslan reproductivamente a aquellos individuos que los poseen de aquellos que no. De esta manera, puede surgir una nueva especie a partir de la ancestral, en un mismo lugar geográfico.

Especiación peripátrida (en la periferia)

Ocurre cuando una población pequeña y aislada de la población mayor (central), toma un camino evolutivo deferente. Esa divergencia se da muy rápidamente debido al tamaño pequeño de la población.

Modelo parapátrido

Explica cómo pueden surgir dos especies en los extremos de un extenso territorio ocupado por una población. A pesar de no existir aislamiento geográfico rotundo, los individuos de los extremos se encuentran bajo presiones ambientales diferentes, por lo que divergen.