Mosques a les fosques que ens il·luminen

Drosophila_melanogaster.jpg La idea general de la teoria de l’evolució és extremadament simple. Com que els organismes no som tots exactament iguals, sempre n’hi haurà alguns que estiguin millor preparats per sobreviure i reproduir-se, mentre que altres ho tindran més fumut. Els afavorits seran els que tindran més descendents i transmetran aquests avantatges a la seva descendència. I a la següent generació torna a repetir-se la tria, la selecció dels més afortunats. Així, mica a mica, s’aniran acumulant petites diferències i en uns pocs milions d’anys, els descendents poden arribar a ser prou diferents dels organismes originals com per considerar-los espècies diferents.

La idea és fàcil i entenedora, però en biologia (i en quasi tot a la vida) fins i tot el concepte més simple amaga una fantàstica complexitat. Per exemple, acostumem a parlar de característiques favorables o no, però quan volem definir que és una característica i com es transmet trobem que no és tant senzill. Al final moltes vegades podem anar filant cada vegada més prim fins que arribem al nivell del metabolisme cel·lular i dels gens.

Per exemple, pots tenir o no una proteïna que et permeti metabolitzar la lactosa. Si la tens, les teves cèl·lules podran viure en un ambient més àcid i obtenir més energia i créixer més i al final tens un organisme amb unes plomes, o unes dents o un el-que-sigui més gran que altres (és un exemple que m’he inventat, eh!).

La gràcia és que la diferencia està en els gens. És allà on tenen lloc les mutacions que aniran donant lloc a característiques diferents que seran seleccionades o no en funció del medi ambient on vivim i de la sort que tinguem.

Però això podria ser un problema. Els organismes funcionen molt bé, i les mutacions acostumen a espatllar el funcionament de les coses. Per atzar pot sorgir-ne una de beneficiosa, però seria d’esperar que fossin molt poc probables. El que passa és que, de nou, l’explicació complicada, la dels gens i les mutacions… segueix sent massa simple!

Habitualment pensem en una mutació com un problema, un error que fa que la proteïna que fabricarem sigui un desastre. Però (com moltes vegades m’han fet notar) la majoria de mutacions no tenen cap efecte. En una proteïna es podria canviar un aminoàcid dels que no tenen un paper determinant i la cosa seguiria funcionant igual. Ni millor ni pitjor. Com si en un cotxe, algun model tingués la maneta per obrir la porta un mil·límetre més gruixuda. Seria diferent de la resta, però en realitat funcionaria exactament igual. La gràcia és que amb el temps es poden acumular moltes d’aquestes petites mutacions sense importància aparent i al final resulta que existeixen moltes versions lleugerament diferents de la proteïna presents en molts organismes. I de vegades també tens organismes amb moltes versions diferents de la proteïna (per un fenomen anomenat “duplicacions”).

La gràcia és que l’atzar no necessita que una determinada mutació surti per atzar i generi una versió millor de la proteïna. En realitat ja hi ha moltíssimes versions diferents que poden mutar de moltes més maneres diferents, de manera que el nombre de jugades possibles és molt més gran del que semblaria en la versió senzilla i poc probable de “tinc una proteïna que per una mutació passa a ser millor”.

Això s’ha pogut veure en alguns experiments de llarga durada. Un amb bacteris controlat durant moltes generacions va resultar particularment indicatiu ja que segons com es miri si que va donar lloc a una espècie nova. I ara n’han completat un altre en mosques.

L’experiment va començar l’any 1954. Van agafar les mosques més típiques del laboratori, la Drosophila melanogaster i en van començar a criar unes en completa foscor. Cinquanta set anys, i mil quatre-centes generacions després, han analitzat els canvis genètics que presentaven.

I el resultat és que han incorporat més de dues centes mil mutacions!

És fantàstic, perquè tot i així, aparentment no són gaire diferents de les mosques criades a la llum. Si les deixes a les fosques, les mosques normals els costa més reproduir-se, i les de la foscor han perdut un enzim per metabolitzar el greix. Poca cosa en general.

Però si aparegués una pressió ambiental nova, un canvi de temperatura, un nou depredador, noves fonts d’aliment, el que sigui, els canvis que probablement mostraran les dues poblacions de mosques seran diferents ja que els genomes de les dues poblacions, el punt de partida per la selecció, ja son diferents.

Aquesta mena d’estudis mostren la complexitat amagada en el motor de l’evolució. I són els que em fan somriure quan algú critica la evolució pensant que es fonamenta únicament en  ordenar uns quants fòssils.

Com alguna vegada s’ha fet notar; avui en dia ja no ens fa falta cap fòssil per deduir i entendre la evolució.

4 comentaris

  • Joel Pascual

    27/12/2013 0:46

    Interessant l’estudi… ara, però, cada vegada es valora més el paper que té l’epigenètica en tot plegat… caldria fer un anàlisi de l’evolució del genoma genètica i epigenèticament per valorar del tot els canvis i la seva importància.

  • Santi Cosmos

    15/04/2012 19:24

    Hei! ¿que ja no s’actualitza el blog?

  • Roger Verdaguer

    30/03/2012 14:00

    Ei, ahir mateix parlava precisament d’això!

    Un altre matís que m’encanta i que em sembla veure en el teu text, però expressat en dues parts diferents és el concepte que una característica és favorable en un moment de la història i quan canvien les condicions ambientals deixa de ser-ho per tornar-ho a ser més endavant i així anar fent.

    Moltes gràcies, sempre és divertit de rumiar en l’evolució… i acabo pensant que m’agradaria saber-ne més de “mates”.

  • Carquinyol

    30/03/2012 8:06

    És que avui en dia els ‘fòssils’ són els que carreguen contra la teoria de l’evolució i qualsevol cosa que no requereixi de participació divina directe…