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Un experimentazo evolutivo

Generalmente no se espera que la evolución por selección natural acumule mutaciones beneficiosas de una forma hiper-regular, a velocidad constante, durante largos periodos de tiempo. Ese ritmo es más bien lo que se espera de la evolución neutra. Pero gracias un largo experimento* con la bacteria Escherichia coli ya sabemos que la evolución adaptativa puede marchar como un reloj, mientras que la evolución neutra puede cambiar su ritmo a lo bestia.

El año pasado ya se publicó un primer trabajo sobre este fascinante experimento, que comenzó hace 21 años y se ha prolongado durante más de 44.000 generaciones en 12 poblaciones bacterianas. En una de ellas evolucionó de forma inesperada la capacidad de "comer" citrato del medio de cultivo, algo inaudito en esta especie. Los investigadores fueron congelando "estadios evolutivos" cada 500 generaciones. De de este modo pueden compararlos o incluso hacerles evolucionar otra vez para ver si siguen la misma senda. Así se confirmaba la "contingencia histórica" en la evolución darwiniana**. El único linaje capaz de comer citrato debía su suerte a mutaciones que habían ocurrido pronto y que por casualidad "preparaban el terreno" a las mutaciones ventajosas posteriores, aumentando su probabilidad. Aún siguen investigando exactamente cómo, y probablemente el experimento va a dar para varias publicaciones más.

*Barrick, J. E., et al. (2009) Genome evolution and adaptation in a long-term experiment with Escherichia coli. Nature 461, 1243-1247 (29 October 2009). Abstract.

**Blount ZD, Borland CZ, Lenski RE (2008) Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S A 105(23):7899-7906. Abstract.

2009-10-29 | Haz un comentario (hay 59)


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Comentarios

1
De: mebaraptor Fecha: 2009-10-29 07:27

Primero al fin
"Generalmente no se espera que la evolución por selección natural acumule mutaciones beneficiosas de una forma hiper-regular, a velocidad constante, durante largos periodos de tiempo. Eso es más bien lo que se espera de la evolución neutra. Pero gracias un experimento* de evolución en laboratorio con la bacteria Escherichia coli ya sabemos que la evolución adaptativa puede marchar como un reloj, mientras que la evolución neutra puede cambiar su ritmo a lo bestia."

De esto no entiendi nada, te contradices al decir:
"Eso es más bien lo que se espera de la evolución neutra"
Mientras q despues dices:
"ya sabemos que la evolución adaptativa puede marchar como un reloj, mientras que la evolución neutra puede cambiar su ritmo a lo bestia"
Por lo q entiendo deberia decir en lugar de adaptativa "neutra" y viceversa... Saludos



2
De: mebaraptor Fecha: 2009-10-29 07:34

...y segundo también.



3
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-29 08:09

Lo sabemos ahora, gracias al experimento.



4
De: mebaraptor Fecha: 2009-10-29 08:35

Por lo q entiendo de evolución "neutra" (no soy biólogo) es: "cambios graduales al azar q son beneficiosos para la reproducción del individuo" (sin implicar la muerte selectiva)
Mientras q "adaptativa" seria: "o te adaptas o te mueres" (con muerte selectiva)...
Entonces me cuesta entender como la evolución neutra pueda lograr grandes cambios, en cambio me parece lógico q con la adaptativa suceda eso.



5
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-29 09:44

Los cambios neutros no son ni beneficiosos ni dañinos. Son neutros :o)

Los cambios adaptativos son ventajosos. No tiene por qué haber una situación de vida o muerte, simplemente tiene que haber una ventaja reproductiva.

Por otra parte aquí no se está hablando de que la evolución neutra produzca "grandes cambios".



6
De: hurakanpakito Fecha: 2009-10-29 11:04

Maravilloso



7
De: Hexo Fecha: 2009-10-29 12:06

¿Y esto es macro o micro evolución? Supongo que micro porque las bacterias són muy pequeñitas, ¿no? :D



8
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-29 12:12

Sí, es microbiolución.



9
De: mebaraptor Fecha: 2009-10-29 15:15

ok ahora entiendo jeje XD

La "microbiolución" esta relacionada con los microbiólogos??? me suenan parecidas XDXDXD



10
De: Anónimo Fecha: 2009-10-29 16:43

Mola.
Pero hasta que los científicos no clonen a un tiranosaurio, hadrosaurio o mamut, no me impresionarán...



11
De: Mis abuelas eran unas amebas Fecha: 2009-10-29 17:26

Paleo, a la vista de este articulo (mutaciones neutras vs. beneficiosas) estaría muy bien que nos contases lo que sabes/opinas sobre la especiación de los mamíferos.

Los mamíferos, taxonómicamente, son los animales con cortex cerebral. ¿Cómo evolucionó el cortex? Quizá el gen encargado de interrumpir el crecimiento cerebral en el embrión se retrasó generando capas adicionales de neuronas inútiles en un principio—mutación neutra—pero esenciales cuando adquirieron una función específica.

Después vienen viviparismo y glándulas mamarias. (bueno, un proto-viviparismo podría existir en algunos dinosaurios pero no ser “visible” en el registro fósil).

Puedo imaginarme el vivparismo como una mutación que mantiene los huevos en la madre hasta que eclosionan (o están cerca a eclosionar). Estas crías estarían protegidas por más tiempo, lo cual es una ventaja en un entorno agresivo de dinosaurios/aves comiendo huevos de los nidos. Mutación beneficiosa.

Pero, ¿Cómo surgieron las glándulas mamarias? Todos los mamíferos actuales las tienen, eso quiere decir que su aparición debió ser muy temprana, en un punto del árbol evolutivo común a todos los mamíferos actuales. ¿Qué tipo de mutación neutra preparó el camino e incrementó la probabilidad de una mutación para la secreción de nutrientes en algunos puntos de la piel ventral?



12
De: Ryouga Fecha: 2009-10-29 17:37

"Pero, ¿Cómo surgieron las glándulas mamarias? Todos los mamíferos actuales las tienen, eso quiere decir que su aparición debió ser muy temprana, en un punto del árbol evolutivo común a todos los mamíferos actuales."

El ornitorrinco no las posee no se si algún otro marsupial tampoco,la verdad es que es muy curioso esa capacidad de las hembras de producir alimento.



13
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-29 18:30

Mis abuelas, creo que vas un poco rápido y amontonas demasiadas cosas de golpe. El tema de la evolución neutral y el tema de la especiación en mamíferos no parecen, en principio, demasiado relacionados. Los mamíferos no son "los animales con córtex cerebral" (ni que fueran los únicos que lo tienen). Es difícil explicar la evolución del viviparismo a partir del oviparismo mediante una única mutación. Los animales que mantienen los huevos en el interior hasta que eclosionan se llaman ovovivíparos. Hay unos cuantos peces, anfibios y reptiles ovovivíparos. Las glándulas mamarias no tienen por qué haber evolucionado como consecuencia de mutaciones neutras (aunque es una posibilidad). De todas formas puse algo sobre el origen de la lactancia en este post. Ah, Ryoga, el ornitorrinco sí tiene glándulas mamarias, pero con una organización más simple. Lo que no tiene son pezones.



14
De: Anónimo Fecha: 2009-10-29 19:12

Tampoco tiene marsupio, pues es un monotrema que no pare a sus crías ni en estado embrionario ni desarrollado



15
De: leo Fecha: 2009-10-29 20:58

madre que manera de mezclar especiacion en mamiferos, mutaciones, evolucion...

Me ha gustado el punto mamiferos sin glandulas mamarias... O sea... Mamiferos que no lo son... XD

Por lo demas, el experimento realmente impresionante...



16
De: Miguelon Fecha: 2009-10-29 21:32

No sólo ovoviviparismo. También se han encontrado casos de auténtico viviparismo en algunas especies de lagartos,serpientes,tiburones, peces óseos y onicóforos. Todos ellos han desarrollado independientemente órganos o tejidos especializados encargados de suministrar nutrientes al embrión.



17
De: Mis abuelas eran unas amebas Fecha: 2009-10-29 22:27

#13 - Muy interesante y educativo el artículo de PZ Myers. Muchas gracias por el link. Me vendría muy bien para los deberes si todavía tuviese deberes ;-)

Una última pregunta:

Si los mamíferos actuales son los que tienen glándulas mamarias y su clase es Mammalia, ¿Cómo se clasifican los fósiles de esos “pequeños mamíferos” que coexistían con los dinosaurios, y no se extinguieron? Porque el registro fósil no muestra glándulas mamarias ¿O si?



18
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-29 22:50

Solían usarse los huesos del oído medio para decidir si algo era un mamífero o no. Ahora con la taxonomía filogenética ya no se decide por tener un rasgo u otro sino por una estimación del parentesco.



19
De: cavebear Fecha: 2009-10-30 01:05

Pues no conocía ese artículo y me parece muy interesante: al fin y al cabo las glándulas mamarias serían en origen otro tipo más de glándulas (sudoríparas, sebáceas...) pero lo que yo no sabía era cómo empezaron a segregar "leche" y no esas otras porquerías.
Ahora tengo otro problema: ¿quién fue primero: la teta o el bebé?

Y otro más ¿los ornitorrinquitos, al salir del huevo, maman? Si es así, ¿cómo encuentran el sitio adecuado para hacerlo? ¿no se le resbalan a la madre? ¿se agarran de alguna manera? Voy a ver si encuentro algo.
Ya lo encontré: "Al nacer las crías inmediatamente se introducen en un pliegue de la piel, especie de rudimento de bolsa marsupial donde se vierte la secreción láctica".
No me sirve. esto ya está muy avanzado.



20
De: Buho Fecha: 2009-10-30 10:04

"El único linaje capaz de comer citrato debía su suerte a mutaciones que habían ocurrido pronto y que por casualidad "preparaban el terreno" a las mutaciones ventajosas posteriores, aumentando su probabilidad."

¿Por casualidad? Esto sí que no lo entiendo. ¿Qué se quiere decir? ¿En qué sentido preparaban el terreno?



21
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 10:12

Una mutación puede aumentar la tasa de mutaciones en determinada región del genoma: las mutaciones allí serán más frecuentes a partir de entonces. Además, una mutación puede ser beneficiosa o no dependiendo de los genes que tenga alrededor, y por tanto dependiendo de cómo haya evolucionado previamente esa población. En este caso concreto del experimento con E. coli, me parece que aún no se conocen los detalles.



22
De: Buho Fecha: 2009-10-30 10:25

Entiendo que lo que preparaba el terreno sería la función trófica innovadora de las bacterias (más que la mutación temprana) que sería la que dirigiría el proceso selectivo haciendo que todos los cambios posteriores convergiesen en una misma dirección.



23
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 11:17

La función trófica innovadora (capacidad para metabolizar citrato) es precisamente el terreno que hay que preparar ;o)
Esta capacidad aparece en la generación 31.500 aprox.
La mutación "potenciadora" ocurre mucho antes, en la generación 20.000.



24
De: Buho Fecha: 2009-10-30 12:15

Perdona PaeloFreak, soy un poco ignorante en estos temas y te pido disculpas de antemano porque seguro que mis preguntas son en muchos sentidos absurdas para alguien que domine y entienda bien el tema. Me resultaría interesante conocer qué hace la bacteria en la generación 20000. ¿La mutación potenciadora está ejerciendo desde el principio algún beneficio para la bacteria o es neutra? Y si es neutra ¿cómo podría dirigir el proceso de posteriores mutaciones hacia un fin determinado? No soy experto en genética y desde luego esto va en la línea de que las mutaciones no son al azar, idea muy sugerente, pero si lo entiendo bien es como si las mutaciones persiguieran un fin por presión de mutaciones potenciadoras, algo que ya no me parece tan sugerente. ¿Las mutaciones siguientes a la "potenciadora" van todas encaminadas a preparar el camino para la innovación trófica?



25
De: Buho Fecha: 2009-10-30 12:18

Te he cambiado el nombre, PaleoFreak, perdón, la dislexia.



26
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 12:35

Buho, no dispongo del trabajo (si alguien lo tiene, me lo podría pasar por email). Además, insisto en que los detalles aún no se conocen. Hay mucho que estudiar aún. Lo que llaman "mutación potenciadora" es una que aumenta las probabilidades de que la población consiga evolucionar hacia la capacidad de comer citrato. No se trata de que una mutación "dirija" la aparición de otras mutaciones de una forma precisa, sino que aumenta la probabilidad de que ocurran, o de que sean beneficiosas una vez han ocurrido. No hay nada mágico o raro en esa mutación potenciadora, es un acontecimiento fortuito, esa población tuvo suerte. Las mutaciones siguientes tampoco van encaminadas a nada, siguen ocurriendo al azar, pero ahora hay unas mutaciones que se van a dar en esta población y no en las otras, o no tan frecuentemente en las otras. No hay ninguna finalidad, ni dirección, ni nada raro, solo es contingencia histórica.



27
De: Buho Fecha: 2009-10-30 13:04

Pillado.



28
De: jiuq Fecha: 2009-10-30 13:57

Te he mandado el PDF del artículo.

Y tal.



29
De: jiuq Fecha: 2009-10-30 13:58

((Pero espero que mantengas fuera de radar mi identidad secreta))



30
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 14:50

¡Gracias! :o)



31
De: Tron Fecha: 2009-10-30 16:12

Como aficionadillo a estos temas de la evolución, me gustaría señalar que el malentendido de Buho sobre lo de las mutaciones que "dirigen" o "preparan el terreno", es muy habitual.Me parece que tiene que ver con lo que cuesta entender(ya se que este no es el caso de Buho) que las mutaciones siendo azarosas consigan efectos útiles(en combinación con la selección natural, por supuesto).Y con que se utilice para estos temas el lenguaje común lo que despista bastante.Así me he dado cuenta que la mayor parte de la gente entiende la adaptación en un sentido lamarckiano, pues la propia palabra está cargada de ese sentido voluntarista.Perdón si esto no les parece importante, pero es que observo continuamente estos malentendidos sobre evolución biologica, debido al significado del que están cargadas las palabras que utilizamos cotidianamente.



32
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 16:26

Bueno, en el caso de "adaptación" no le veo demasiada carga a la palabra. El problema de entender los fenómenos evolutivos como algo dirigido o con finalidad tiene otras causas psicológicas, no es culpa de las palabras que se usan, en mi opinión. De todas formas es posible que Richard Lewontin esté de acuerdo contigo. Dice que "adaptación" es una mala metáfora.



33
De: FXavier Fecha: 2009-10-30 16:38

Abundando en lo que dices, Tron, ahí tienes la exposición “La carrera hacia la humanidad” que acaba de inaugurar CosmoCaixa Madrid. El título sugiere una dirección, un objetivo preestablecido de los cambios evolutivos.
Y lo más chungo es que, pese a titularla así, el director de dicha expo, Alejandro Fernández de las Heras, se descuelga con unas declaraciones: “La evolución no es una carrera a ver quien estira más el cuello, es un proceso de adaptación al medio".

Mervellé.

El día que este tío organice una Conferencia por la Paz, la va a titular “Teoría y técnica del atentado”, para luego aclarar los conceptos en rueda de prensa.



34
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 16:42

Esos títulos deben de ser como los titulares en los periódicos. Alguien lo decide así, aunque entre en autocontradicción, y ya no hay nada que hacer.



35
De: Tron Fecha: 2009-10-30 16:49

Palofreak, desde mi punto de vista, y no quiero ser muy cansino con este asunto, el común de la gente no familiarizada con este tema, entiende la palabra adaptación como un esfuerzo de los organismos, como una créación de órganos respondiendo a las necesidades, por aquello de: "la necesidad crea el órgano".Te aseguro que a la gente común le cuesta menos entender o digamos que le encaja más una concepción lamarckiana o incluso de DI, que entender como actúa la selección natural. Por ello me da mucha pena el ejemplo que cuenta FXavier, se debería de hacer especial hincapié en diferenciar el significado de las palabras en el lenguaje común y en la la teoría de la evolución.



36
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-30 16:57

Es cierto que es mucho más fácil de entender el lamarckismo, pero lo que yo digo es que no es por culpa de palabras como "adaptación", sino porque realmente es un mecanismo más asequible para nuestra mente; requiere menos esfuerzo.



37
De: Buho Fecha: 2009-10-30 17:19

En todo caso entiendo que, siguiendo el ejemplo del experimento, en el momento que se produce la innovación trófica de alguna forma el organismo sí que actúa sobre el proceso selectivo y podría ayudar a promover una serie de cambios en un sentido más que en otros.



38
De: Partarriu Fecha: 2009-10-30 21:15

En "Evolución" el último libro en castellano de Richard Dawkins, hay un apartado dedicado a ese experimento. El aparado lo titula: Cuarenta y cinco mil generaciones de evolución en el laboratorio (Pág. 114 a 126).



39
De: Anónimo Fecha: 2009-10-31 00:36

Por cierto, el traductor de ese libro escribe todo el tiempo "solo", sin tilde. Ya empieza a ponerme nervioso.

Y "clade" y no clado.



40
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-31 13:20

Solo sin tilde es correcto. Se debe poner tilde cuando haya ambigüedad; si no, no. Al menos eso es lo que tengo entendido.



41
De: purembesaurio Fecha: 2009-10-31 17:04

Os leo, os escucho, todos son hombres de fe, nada tangible y comprobable al 100%, sois religuiosos del ateismo extremistas o talibanes del conocimiento que se rien de OTROS ignorantes



42
De: Anónimo Fecha: 2009-10-31 17:54

Bueno, siempre entendí que sólo, con el significado de solamente, que es al que me refiero, era con tilde, pero he mirado en el RAE y valen las dos opciones. Aqui no hay quien se entere, dejare de escribir sin tildes y listo.

Por cierto, purembesaurio, el talibán lo seras tu, ignorante.



43
De: Anónimo Fecha: 2009-10-31 19:57

Quien rechaza la otra opinión sin argumento, es un extremista, y nuestro altanero Paleofreak, lo es. Ya lo hemos comprobado con la evolución, el cambio climático, etc, etc, etc. Faltar al respeto al que te falta al respeto te iguala con el primero.



44
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-31 20:48

Qué pesadez de trolls.



45
De: Chinorris Fecha: 2009-10-31 22:15

Bueno, el dueño del blog puede hacer lo que quiere con su blog, para eso es suyo. Lo que ocurre es que los negacionistas de todo (de la evolución, del cambio climático, etc) sois unas moscas cojoneras que siempre repetís la misma basura mil veces, incluso después de que os expliquen todo con detalle, para conseguir... no se coño quereis conseguir. ¿Qué todos recemos por las mañanas y follemos sólo para procrear?

Faltar al respeto a un maldito troll creacionista/negacionista es un hábito saludable.



46
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-10-31 23:13

"de alguna forma el organismo sí que actúa sobre el proceso selectivo"

Pues ya nos contarás cómo lo hace :o)



47
De: jossemi Fecha: 2009-11-01 00:27

Yo tambien me estoy leyendo el libro "evolucion".

La RAE hizo unos cambios en sus recomendaciones con el tema de los acentos, tambien afectan al famoso mas comparativo que ahora ya no lleva acento... a veces.



48
De: peter Fecha: 2009-11-01 01:24

44.ooo generaciones en homínidos serán sobre 1 millón de años...y en 1 millón de años han cambiado mucho más que esas bacterias..¿Cómo es posible?



49
De: Argentinosaurus Fecha: 2009-11-01 07:34

Che, paleofreak, sería genial si pudieras hacer un artículo sobre esto http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091031002314.htm

Lo podrías ocupar para alguna loca idea de tus plastcosaurios también, jajaaj

Saludetes majete.



50
De: El PaleoFreak Fecha: 2009-11-01 10:12

"en 1 millón de años han cambiado mucho más que esas bacterias"

¿Seguro?
De todas formas es perfectamente posible ¿por qué no?



51
De: Anónimo Fecha: 2009-11-01 14:44

¿A qué te refieres con eso de que han cambiado mucho más que las bacterias?

No veo porqué... (con tilde, esta sí la pongo antes de que la RAE la quite. Estos académicos están idiotizando-anglicanizando nuestro idioma).



52
De: Tron Fecha: 2009-11-02 13:32

Con relación a la pregunta de peter, comparando generaciones de hombres y bacterías, esto se parece mucho a lo de: "y si descendemos de los monos por que sigue habiendo monos". Supongo que las bacterías sobrevivientes en cada generación son organismos
bien adaptados cuyas mutaciones han sido seleccionadas. Sería como preguntar "¿y si el guepardo se ha adaptado perfectamente siendo veloz por que no son veloces las tórtugas".



53
De: Tron Fecha: 2009-11-02 13:33

Digo yo no sé.



54
De: Baryonyx Fecha: 2009-11-03 19:36

Hola Heisenberg!



55
De: Kinkman Fecha: 2009-11-04 01:04

Un off-topic...

http:/www.entrecomics.com/?p=37711



56
De: Musica Fecha: 2009-11-04 15:54

Me encantan los debates que se montan en los comentarios de este blog, son grandisimos!!! En cuanto al experimento, algo lei por ahi, pero no se si creermelo a pies juntillas, porque hay cosas que no me cuadran mucho tampoco.



57
De: giganotosaurus Fecha: 2009-11-04 23:21

jaja pues tron,el otro dia hacia mucho
calor por aqui y en un patio con piso de cemento,vi a una tortuga correr mas rapido que el famoso guepardo para evitar quemarse,jaja tal vez el sig paso evolutivo de dicha tortuga sea una tortuga maratonista



58
De: Jose Fecha: 2009-12-28 14:03

Menudo experimento. E. coli puede metabolizar el citrato en condiciones sin oxígeno o pobres en el mismo aun en presencia de glucosa. Además, E. coli posee ya una cantidad de enzimas que normalmente usan citrato y pueden metabolizarlo (no es una molécula química exótica que la bacteria nunca haya conocido antes). Sin embargo, la bacteria carece de la citrato permeasa de modo que todo lo que necesita la bacteria para usar el citrato es encontrar una manera de introducirlo en la célula. El resto de la maquinaria para su metabolismo esta ya presente, por lo que la única barrera conocida para el crecimiento aeróbico sobre citrato es su incapacidad de transportar citrato en presencia de oxígeno.
Con que ocurra una mutaqción de pérdida de función que impida al oxigeno actuar de regulador seia suficiente. También resulta curioso que al adquirir esta"capacidad" pierden otra más importnte si cabe, e metabolismo de glucosa.



59
De: Japonzero Fecha: 2009-12-30 01:42

Todo este debate me recuerda a Jay Gould, uno de los mayores defensores de la contingencia. Confieso que era bastante escéptico respecto a la importancia que le atribuía, pero parece (y sólo parece) que la casualidad tiene un papel primordial en la evolución.



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