La evolución explica cómo surgieron todos los seres vivos, incluidos nosotros. Sería fácil asumir que la evolución funciona agregando continuamente características a los organismos, aumentando constantemente su complejidad.
Algunos peces desarrollaron patas y caminaron hacia la tierra. Algunos dinosaurios desarrollaron alas y comenzaron a volar. Otros desarrollaron úteros y comenzaron a dar a luz jóvenes.
Sin embargo, este es uno de los conceptos erróneos más predominantes y frustrantes sobre la evolución. Muchas ramas exitosas del árbol de la vida se han mantenido simples, como las bacterias, o han reducido su complejidad, como los parásitos. Y lo están haciendo muy bien.
En un estudio reciente publicado en Nature Ecology and Evolution, comparamos los genomas completos de más de 100 organismos (en su mayoría animales), para estudiar cómo ha evolucionado el reino animal a nivel genético.
Nuestros resultados muestran que los orígenes de los principales grupos de animales, como el que comprende a los humanos, no están relacionados con la adición de nuevos genes sino con la pérdida masiva de genes.
El biólogo evolutivo Stephen Jay Gould fue uno de los oponentes más fuertes de “la marcha del progreso“, la idea de que la evolución siempre resulta en una mayor complejidad. En su libro Full House (1996), Gould usa el modelo del paseo del borracho.
Un borracho deja un bar en una estación de tren y camina torpemente de un lado a otro sobre la plataforma, balanceándose entre el bar y las vías del tren. Con suficiente tiempo, el borracho caerá en las vías y se quedará atrapado allí.
La plataforma representa una escala de complejidad, el pub es la complejidad más baja y las pistas el máximo. La vida surgió al salir del pub, con la mínima complejidad posible. A veces se tropieza aleatoriamente hacia las pistas (evolucionando de una manera que aumenta la complejidad) y otras veces hacia el pub (reduciendo la complejidad).
Ninguna opción es mejor que la otra. Mantenerse simple o reducir la complejidad puede ser mejor para la supervivencia que evolucionar con una mayor complejidad, dependiendo del entorno.
Pero en algunos casos, los grupos de animales desarrollan características complejas que son intrínsecas a la forma en que funcionan sus cuerpos, y ya no pueden perder esos genes para simplificarse: se quedan atrapados en las vías del tren. (No hay trenes de los que preocuparse en esta metáfora). Por ejemplo, los organismos multicelulares rara vez vuelven a ser unicelulares.
Si solo nos centramos en los organismos atrapados en las vías del tren, entonces tenemos una percepción sesgada de la vida evolucionando en línea recta de lo simple a lo complejo, creyendo erróneamente que las formas de vida más antiguas son siempre simples y las más nuevas son complejas. Pero el verdadero camino hacia la complejidad es más tortuoso.
Junto con Peter Holland de la Universidad de Oxford, estudiamos cómo ha evolucionado la complejidad genética en los animales. Anteriormente, hemos demostrado que la adición de nuevos genes fue clave para la evolución temprana del reino animal. La pregunta entonces fue si ese fue el caso durante la evolución posterior de los animales.
Estudiando el árbol de la vida.
La mayoría de los animales se pueden agrupar en linajes evolutivos principales, ramas en el árbol de la vida que muestran cómo los animales vivos hoy evolucionaron de una serie de ancestros compartidos.
Con el fin de responder a nuestra pregunta, estudiamos cada linaje animal para el cual una secuencia del genoma estaba a disposición del público, y muchos linajes no animales para compararlos.
Un linaje animal es el de los deuterostomas, que incluye humanos y otros vertebrados, así como estrellas de mar o erizos de mar. Otro son los ecdisozoos, que comprenden los artrópodos (insectos, langostas, arañas, milpiés) y otros animales mudantes, como los gusanos redondos.
Los vertebrados e insectos se consideran algunos de los animales más complejos. Finalmente, tenemos un linaje, los lophotrochozoans, que incluye animales como moluscos (caracoles, por ejemplo) o anélidos (lombrices de tierra), entre muchos otros.
Tomamos esta selección diversa de organismos y observamos cómo se relacionaban en el árbol de la vida y qué genes compartían y no compartían. Si un gen estaba presente en una rama más antigua del árbol y no en una más joven, inferimos que este gen se había perdido.
Si un gen no estaba presente en las ramas más antiguas, pero aparecía en una rama más joven, entonces lo consideramos un gen nuevo que se había obtenido en la rama más joven.
Los resultados mostraron un número sin precedentes de genes perdidos y ganados, algo nunca antes visto en análisis anteriores. Dos de los principales linajes, los deuterostomas (incluidos los humanos) y los ecdysozoos (incluidos los insectos), mostraron la mayor cantidad de pérdidas de genes. En contraste, los lophotrochozoans muestran un equilibrio entre las novedades y pérdidas de genes.
Nuestros resultados confirman la imagen dada por Stephen Jay Gould al mostrar que, a nivel genético, la vida animal surgió al abandonar el pub y dar un gran salto en complejidad. Pero después del entusiasmo inicial, algunos linajes tropezaron más cerca del pub al perder genes, mientras que otros linajes derivaron hacia la pista ganando genes.
Consideramos que este es el resumen perfecto de la evolución, una elección aleatoria inducida por el alcohol entre la barra y la vía del tren. O, como dice el meme de internet, “vete a casa, estás borracho”.
Autores: Profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Bristol, Universidad de Bristol; Doctorando en Evolución, Universidad de Essex. Este artículo fue publicado en The Conversation bajo una licencia Creative Commons.