Un prolongado experimento que intentaba hacer evolucionar a las moscas del vinagre ha fracasado.
Un equipo de investigación forzó la selección sobre las moscas para explorar los límites de la selección natural. Después de 600 generaciones sólo se consiguieron cambios de menor entidad. El equipo se sintió defraudado y sorprendido; se había dado menos evolución en estos organismos sexuales que en experimentos similares con microbios, como bacterias y levaduras. Y todo esto fue realizado bajo condiciones ideales de laboratorio. El éxito es aún menos probable en el entorno natural.
El resumen del Director acerca de un artículo publicado en Nature se titulaba:
«La evolución experimental revela resistencia al cambio»
y acababa diciendo que los autores
«concluyen que alelos incondicionalmente
ventajosos surgen en raras ocasiones, y están asociados con pequeñas
ganancias netas de aptitud, o no pueden fijarse debido a que los
coeficientes de selección cambian con el tiempo».
Esta semana, Nature
publicaba los resultados de un estudio de 35 años de duración llevado a
cabo por la Universidad de California en Irvine y por la Universidad del
Sur de California (USC).
Los sistemas de evolución experimental permiten el
estudio genómico de la adaptación, y hasta ahora esto se ha realizado
primordialmente con sistemas asexuales con genomas pequeños, como
bacterias y levaduras. Aquí presentamos datos de resecuenciado del
genoma entero procedente de poblaciones de la Drosophila melanogaster
que han experimentado selección durante más de 600 generaciones para un
desarrollo acelerado. Las moscas en estas poblaciones seleccionadas se
desarrollan desde el huevo hasta el adulto a un ritmo ~20% más rápido
que las moscas de poblaciones ancestrales de control y han evolucionado
una diversidad de otros fenotipos correlacionados. Sobre la base de
688.520 polimorfismos de nucleótidos simples de alta calidad y de
frecuencia intermedia, identificamos varias docenas de regiones
genómicas que exhiben una fuerte diferenciación en la frecuencia de
alelos entre una muestra de conjunto de cinco poblaciones replicadas
seleccionadas para desarrollo acelerado y controles de conjunto. Sobre
la base de los datos de resecuenciado de una sola población replicada
con desarrollo acelerado, así como de datos de polimorfismos de
nucleótido simple de moscas individuales procedentes de cada población
replicada, inferimos poca frecuencia de diferenciación de alelos entre
poblaciones replicadas dentro de un tratamiento de selección. Las firmas
selectivas son cualitativamente diferentes de lo que se ha observado en
especies asexuales; en nuestras poblaciones sexuales, la adaptación no
va asociada con barridos «clásicos» mediante los que mutaciones
incondicionalmente ventajosas de nueva apariciónqueden fijadas. Unas
explicaciones más parsimoniosas incluyen modelos de barrido
«incompleto», donde las mutaciones no han tenido tiempo suficiente para
quedar fijadas, y modelos de barrido «blando», donde la selección actúa
sobre variantes genéticas comunes preexistentes. Concluimos que, al
menos para caracteres de la historia de la vida como tiempo de
desarrollo, alelos incondicionalmente ventajosos surgen en raras
ocasiones, están asociados con pequeñas ganancias netas de aptitud, o no
pueden fijarse debido a que los coeficientes de selección cambian con
el tiempo.
Drosophila melanogaster. Su crianza en laboratorio permite manipulaciones de las condiciones que no son posibles en el hábitat natural. Sin embargo, no se ha conseguido observar ninguna fijación de ninguna ventaja a lo largo de 600 generaciones.
«la evolución experimental directa puede a menudo
quedar totalmente revocada en el caso de estas poblaciones, lo que
sugiere que cualesquiera barridos blandos en nuestro experimento son
incompletos y/o de poco efecto»
(un barrido blando significa que la selección está actuando sobre
variaciones ya existentes, no sobre nuevas mutaciones). Es posible que
cualesquiera mutaciones beneficiosas quedasen estorbadas por alelos
deletéreos vinculados (que cancelan el beneficio) o por pleiotropía
(donde una buena mutación en un gen puede causar uno o más malos efectos
en otros lugares). En todo caso, la evolución es como un paso adelante,
y uno o más pasos atrás.Hay aún más malas noticias para la teoría neodarwinista: la situación del laboratorio era más optimista que el medio natural, donde se espera que tenga lugar la evolución adaptativa. Uno puede conseguir que aparezcan montones de variación y mutaciones en los genomas, pero no mutaciones incondicionalmente beneficiosas. Su último párrafo expresa sorpresa ante este hecho, con un subtexto de desilusión:
Nuestro trabajo proporciona una nueva perspectiva
sobre la base genética de la adaptación. A pesar de décadas de selección
sostenida en poblaciones relativamente pequeñas de reproducción sexual
en laboratorio, la selección no ha llevado a la fijación de alelos
incondicionalmente ventajosos de nueva aparición. Esto esextraordinario
porque en poblaciones silvestres esperamos que lafuerza de la selección
natural sea menos intensa y que esimprobable que el medio se mantenga
constante durante ~600 generaciones. Por consiguiente, la probabilidad
de la fijación enpoblaciones silvestres debería ser aun inferior que su
probabilidad en estos experimentos. Esto sugiere que la selección no
elimina fácilmente la variación genética en las poblaciones sexuales, un
descubrimiento que a su vez debería motivar esfuerzos para descubrir
por qué esto es aparentemente así.
Este experimento se inició en 1975. Después de 35 años y 600
generaciones, con la aceleración de una selección artificial, la
evolución neta (en términos de adaptación y de mejora en la aptitud)
resulta despreciable, o nula.
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