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Azar y evolución: Weasel y las rebajas de enero

19 septiembre, 2009

011_12En biología evolutiva existen muchos aspectos mal entendidos por el público no especialista, siendo uno de los más patentes el del concepto de azar en relación con la evolución de las especies. Hace ya unos cuandos años, en 1981, el astrofísico Fred Hoyle argumentó que la probabilidad de que la evolución creara el mundo viviente por casualidad es como creer que “un tornado pasando por un depósito de chatarra podría armar un avión Boeing 747 a partir de los materiales que haya allí”.

Y el bueno de Hoyle tenía razón. De lo que no tenía ni idea, sin embargo, era de biología evolutiva. La evolución no funciona al azar, ni el ADN ni los seres vivos se han formado por azar, y la crítica de que no puede surgir un sistema complejo por un cúmulo altamente improbable de casualidades solo denota una total falta de comprensión de los mecanismos evolutivos.

Imaginemos la complejidad del genoma humano, con sus 3.000 millones de pares de bases.  Desde la lógica más previsible, cualquiera se preguntaría cómo es posible que tal cantidad de información coordinada pueda surgir simplemente por casualidad.

Pero el asunto es que no ha surgido por casualidad. Nuestros genes no se han agrupado por azar, no somos el resultado de una tirada titánica de dados. Entonces, ¿que pinta el azar en la teoría evolutiva?.

La variación genética al azar es necesaria para producir variabilidad

La variación genética al azar es necesaria para producir variabilidad

Para que se produzca evolución es preciso que exista previamente variación; es decir, que el material genético cambie. Estos cambios pueden darse por alteraciones del ADN, producidas generalmente por errores de copia en los procesos de duplicación durante la reproducción celular, aunque existen otros factores; es lo que conocemos como mutaciones. También pueden existir otros motores de cambio, como la recombinación cromosómica, la incorporación de genomas exógenos, etc.

Ciertamente, estas alteraciones se producen al azar, dado que no podemos saber cuando ni donde se producirá un error de copia o se incorporará un genoma vírico al cromosoma de un hospedador. Es más: no podemos predecir si estos fenómenos produciran un efecto dañino, neutro o beneficioso, porque dependerá del lugar y del momento en que se produzcan.

De esta forma, si únicamente se produjera variación al azar, nuestro amigo Hoyle llevaría toda la razón: no hay tiempo suficiente durante toda la existencia del universo como para que se forme mediante este mecanismo, no ya un ser humano, si no tan siquiera una bacteria.

Entonces, ¿como se produce evolución a partir de variaciones al azar y por qué decimos que esa evolución no es al azar?. Aunque pueda parecer contradictorio, la evolución parte de esos cambios al azar para producir organismos diferentes mediante un proceso no azaroso.  Ese proceso es la Selección Natural, que filtra entre los millones de variaciones existentes, permitiendo que aquellas que son beneficiosas -las menos- aumenten su frecuencia en la población, mientras que las dañinas -las más- disminuyan.

evolucion

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El programa Weasel

El zoólogo británico Richard Dawkins desarrolló un programa informático llamado Weasel (comadreja), para ilustrar este aspecto primordial. Utilizó para ello otro ejemplo que suelen emplear los críticos antidarwinistas con la misma ignorancia que el del boeing 747: el de los monos mecanógrafos. Algunos creacionistas han afirmado que la posibilidad de que un ser humano surja mediante el azar es similar a que un mono aporreando una máquina de escribir redacte una obra de Shakespeare por pura casualidad.

Mono escritor

Dawkins no utilizó un libro completo en su ejemplo, sino una sencilla frase: “ME THINKS IT IS LIKE A WEASEL” (yo creo que se parece a una comadreja), en una supuesta máquina de escribir con las 26 teclas del alfabeto inglés y la barra espaciadora. Asumiendo que cada pulsación se realiza por puro azar, el número de posibles secuencias de 28 caracteres sería aproximadamente de 1040, por lo que el mono necesitaría un tiempo mayor al de la existencia del universo para poder teclearlas todas y obtener con seguridad la frase correcta.

Un programa informático, a la velocidad de cálculo de la que dispuso Dawkins en su momento, tardaría aproximadamente un sextillón de años en alcanzar la respuesta correcta. Sin embargo,el programa Weasel presenta una pequeña característica diferenciadora: realiza una selección cumulativa. Tras producir una secuencia aleatoria de 28 caracteres, el progrma copia varias veces la secuencia obtenida, con la posibilidad de que se produzca algun error en la copia (una o más letras cambiadas). El programa examina las copias resultantes y selecciona la que más se aproxima a la secuencia objetivo (me thinks it is like a weasel) , por pequeña que sea la mejora.

Representación de la salida del programa Weasel

Representación de la salida del programa Weasel

La diferencia es abismal: la primera versión del programa, escrito en BASIC, tardó media hora en alcanzar el resultado. La siguiente, programada en PASCAL, lo hizo en once segundos.

Esto ilustra cómo, a partir de una variación al azar, un proceso selectivo no azaroso puede acortar enormemente el tiempo necesario para producir un modelo determinado.

En el caso de la naturaleza, la “frase objetivo” no está predefinida, ya que consiste en cualquier adaptación que haga funcionar mejor al organismo en su entorno. Además, en la vida real el objetivo cambia contínuamente, al variar las condiciones del entorno. Si ayer se buscaba una adaptación a la vida en el bosque, un cambio climático puede producir que el ecosistema se transforme en una sabana, no sirviendo todo el trabajo previo y debiendo reconducirse al nuevo objetivo: la vida en grandes espacios abiertos. Esto explica los “callejones sin salida evolutivos”, las extinciones y en general el hecho de que la evolución no sea un proceso lineal dirigido a un objetivo claro y prefijado.
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Las rebajas de enero

Una amiga asidua a nuestros blogs, Alicia, introdujo hace unos meses un ejemplo muchísimo más sencillo y comprensible: el relleno de un armario con material de las rebajas.

Supongamos que únicamente compramos ropa en los momentos de rebajas, aquellos en los que las tiendas sitúan grandes contenedores llenos de prendas de todos los tipos, tallas y colores posibles revueltos sin ningún orden. Si compraramos las cinco primeras prendas que sacáramos al azar de cada contendor, nuestro armario estaría lleno rápidamente, pero de un conjunto totalmente deslabazado de ropa sin sentido y de la cual la mayoría ni siquiera sería de nuestra talla.

Rebajas

Sin embargo, si sacamos al azar una prenda, y en caso de no gustarnos la despreciamos y extraemos otra, repitiendo el proceso conseguiremos llenar el armario de prendas bonitas y de nuestra medida. Algo que por el primer método sería tan improbable como el boeing 747 o el mono escritor de Hamlet.

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Azar y selección = evolución

Por lo tanto, y resumiendo, la evolución se basa en la selección de variaciones al azar, que es la que consigue reunir adaptaciones ventajosas en un mismo individuo. Únicamente por azar, tal reunión de mutaciones beneficiosas rayaría lo imposible.

Supongo que nadie en sus cabales afirmaría que Dawkins obtuvo la frase “yo creo que se parece a una comadreja” por casualidad, o que Alicia llenó su armario al azar, a pesar de que el mecanismo de “muestreo” fuera azaroso. De igual forma, Hoyle y otros creacionstas llevan razón: es poco menos que imposible obtener un ser humano por casualidad, pero es que la evolución no funciona de esa manera.
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  1. Rawandi
    20 septiembre, 2009 en 18:07

    El problema de los creacionistas es que no distinguen entre una casualidad derivada del ‘azar puro’ (un Boeing ensamblado por un tornado) y una casualidad derivada del ‘azar combinado con necesidad’ (los seres orgánicos actuales).

    La evolución consiste en una combinación entre el azar (variación genética aleatoria) y la necesidad (selección no aleatoria). En consecuencia, los resultados de la evolución son casuales (no prefijados) no porque dependan ‘sólo del azar’ sino porque dependen de una combinación de azar y necesidad.

  2. 20 septiembre, 2009 en 18:37

    Yo insisto en que me parece que el mayor problema con esto del azar, es cuando se intenta comprender el origen de la vida en la tierra. La formación de estructuras biológicas a partir de materia inerte. El origen de las biomoléculas, etc. De esto, yo mismo no tengo una comprensión clara, y aún lo he de estudiar. Tal vez por eso mismo estoy tan convencido de que este punto es el más complicado de entender, y el más propenso a sufrir malinterpretaciones.

    Saludos.

  3. Uranus
    20 septiembre, 2009 en 19:47

    El mundo es intrínsecamente impredecible. Sea cual sea la cantidad de información disponible sobre un sistema, sólo puede deducirse su comportamiento futuro como una probabilidad.

  4. KC
    20 septiembre, 2009 en 19:49

    Cuando uno tira a canasta tampoco sabe certeramente si el balón entrará en la cesta, pero una mejor técnica ayuda a que lo que podría ser casualidad se convierta en un azar minimizado. Si tiro 50 veces a canasta sin haber tocado un balón de baloncesto en mi vida, probablemente falle tres cuartos de los lanzamientos. En cambio, si tiro 50 veces habiéndome dedicado toda la vida a ello, es decir, habiendo adaptado mi vida a ese deporte, es casi seguro que las probabilidades de acertar más de la mitad de los tiros aumente. Aún así, ¿desaparecería el azar cuando tiro? Ojala… todos seríamos MJ -“iniciales” de los dos más grandes del baloncesto-. El azar seguirá ahí, pero no será el quien únicamente decida.

    ¿Se nota que estoy esperando ver la final europea de baloncesto? 😀 I love this game. ¡Vamos España!

    Saludos.

  5. 20 septiembre, 2009 en 20:44

    Nunca me cansaré de ponerlo:

    The Weasel Program. El programita de marras para que todo el mundo pueda jugar con él, sin límites, sin restricciones, de grati 😀

    Hexo, pues no se… Yo vería azar en el sentido de juntar los ingredientes adecuados en el sitio adecuado en el momento adecuado. Pero lo demás ya no lo veo tan azaroso. Por ejemplo, ¡vaya casualidad que en un entorno lleguen a juntarse platino, hidrógeno y oxígeno!. Pero que en esas condiciones se forme agua ya no es tan casual 🙄

  6. 20 septiembre, 2009 en 20:47

    A veces conocer la probabilidad con la que se da un fenómeno es muy predecible 😉

  7. 20 septiembre, 2009 en 21:45

    “Hexo, pues no se… Yo vería azar en el sentido de juntar los ingredientes adecuados en el sitio adecuado en el momento adecuado.”

    Eso es a lo que me refiero. El azar de que haya existido esa posibilidad. De que sea aquí y no en otro sitio donde haya ocurrido. De que eso sea fruto de una “casualidad”, o mejor dicho, a causa de una serie de circumstancias y sucesos que se escapan a nuestra percepción, a nuestra educación o a nuestro nivel intelectual.

    La selección natural es muy fácil de comprender y es fácil de comprender la especiación. El azar forma parte de ello del mismo modo que forma parte de la clasificación de los equipos al finalizar la liga de fútbol, y del mismo modo que forma parte de todo lo que conocemos. El azar que hay en las mutaciones, proporcionando una base sobre la que trabajan los mecanismos evolutivos no creo que sea la fuente de tantos quebraderos de cabeza, de tanta obstinación. Yo apunto al origen de la vida, como el principal foco de la discusión, en cuanto a las dudas sobre el papel del azar en el mundo natural.

    Yo, por lo poco que he leído, ya me hago a la idea de que esto está probado científicamente, y de que existen muchos estudios que tratan el tema. No dudo de su veracidad, ni pienso que vayan a estar equivocados. Pero comprendo que haya gente a quien le cueste hacerse a la idea de que la vida se formó a si misma, a través de procesos químicos y naturales.

  8. Picapoyos
    21 septiembre, 2009 en 0:52

    ¿Puedo hacer una pregunta? Bueno, claro que puedo. Otra cosa es que la contesten. A ver si se anima mi profe Cnidus…
    Hablar de azar en la evolución puede ser interesante pero, por lógica, diría que la adapación o selección es más importante. El mejor adaptado o el más fuerte son los que tienen más posibilidades. El mero hecho de que le salgan dos cabezas a un individuo, como hecho aislado, no le garantiza su supremacía ni su supervivencia. Aunque así fuera, ¿cómo trasmite esta nueva característica a sus descendientes? Y si, en vez de salirle dos cabezas, pierde una pata ¿hay algún mecanismo que considere que esto no es importante?
    Mi no entender niente….

  9. 21 septiembre, 2009 en 1:29

    Ya quisiera ser “profe”… 😉

    La interacción entre los organismos y el medio es lo que determina la importancia de las nuevas características. Para facilitar las cosas, si consideramos cada individuo de una población como un “genoma empaquetado”, puede decirse que como ciertos “genomas” se reproducen con mayor éxito que otros y como el medio solo puede mantener una población limitada de “genomas”; finalmente serán los “genomas eficientes” los que terminen desplazando al resto de “genomas” y como consecuencia, terminarán dominando la población.

    Por otro lado, la transmisión de una nueva característica puede ser: por transmisión horizontal (como un virus que casualmente incorpora material de una bacteria y luego, al infectar, inyecta este material genético a otra bacteria) o por mera reproducción 😉

    La evolución solo se da gracias a los caracteres que pueden ser heredados.

  10. 21 septiembre, 2009 en 10:15

    Con respecto a la heredabilidad, como dice Cnidus, en evolución solo cuentan los caracteres que pueden ser heredados, es decir, los cambios que se producen en la línea germinal. Si una mutación ocurre únicamente en células somáticas (muy frecuentes, por otro lado), no puede ser heredada, por lo que no entra en el juego de la selección natural.

    Esto hablando de individuos con reproducción sexual, obviamente. En seres con reproducción asexual, y especialmente procariotas, prácticamente todas las mutaciones son heredables.

    Y con respecto al azar, yo creo que en cuanto a las mutaciones utilizamos un concepto algo diferente del habitual: normalmente entendemos por azar la coincidencia de dos fenómenos independientes entre sí (p.e., que se caiga una maceta de una ventana y pase yo justamente por debajo en ese momento); sin embargo, entiendo que en cuanto a mutaciones y demás variación, normalmente llamamos azar a aquellos sucesos que no se pueden predecir en tiempo ni lugar, y cuyos efectos no vienen predeterminados por el tipo de alteración (p.e. una delección por error de copia que puede producir una mutación neutra, deletérea o adaptativa).

    Saludos.

  11. PICAPOYOS
    21 septiembre, 2009 en 12:38

    Cnidus, Platón decía en sus discursos en su “academia” que maestro era todo aquél que estaba dispuesto a perder su tiempo en enseñar cualquier cosa y alumno todo aquel que estaba dispuesto a perder su tiempo en aprender algo” Por asimilación… quedas declarado “profe”. Plas, plas, plas, plas…

    Al igual que J. M. dices que “la evolución solo se da gracias a los caracteres que pueden ser heredados”. Obvio.
    La pregunta es ¿cómo pasa a formar parte del genoma un cambio fruto de la adaptación o del azar?
    Darwin relató a súbita aparición de la nectarina en un melocotonero. Esto entiendo que fruto del azar, es un cambio en los genes que, gracias al monje que trasplantó la rama “enferma”, se consiguió un nuevo individuo dentro de la misma especie.
    Por otro lado, relacionó características diferentes en la misma especie de pájaros según su hábitat lo que sugiere una adaptación al medio pues no es lo mismo buscar lombrices en la arena de una playa que de entre las cortezas de los árboles. Esto es lo que no entiendo: Ese pajarito que, normalmente, saca lombrices con su pico y patas largas en una playa cambia de hábitat y, en su afán de seguir comiendo lombrices, las busca entre las cortezas de los árboles y las patas se hacen más cortas y el pico se reduce y fortalece. ¿Cómo pasa esta información a sus herederos? Supongo que a través de los genes pero cómo se cambia el genoma por un sutil cambio de adaptación?
    Saludos y gracias por la paciencia.
    PD.: No vale decir “gracias a Dios”.

  12. 21 septiembre, 2009 en 13:03

    Picapoyos, la cosa debe ser así (modestamente):
    Algunos pájaros se ven como que “expulsados” a la zona de arboledo, porque se acaba la playa (la marea se lleva la arena) o porque ya hay mucho colegas en la playa, y no hay gusanos para todos, y pasa a ser más “rentable” recogerlos de los árboles, aqunque ésto en principio sea más difícil de lo que sería recogerlos en la playa en condiciones ideales (habien playa o sin que hubiera muchos competidores).
    Tenemos entonces unos pájaros con patas largas y pico blando, que comen en los árboles. Y otros iguales que viven en la playa, vamos a suponer.
    Algunos nacen “por casualidad” con patas un poco más largas, otros un poco más cortas que la media, y picos lo mismo.
    Qué pasa en los árboles? La comida es difícil de obtener. El que tenga patas más cortas y pico más robusto tendrá más facilidad para obtener la comida. La posibilidad de que se crie, se haga grande y fuerte, y tenga más descendencia aumenta. Sin azar ninguno.
    Los que estén en la misma situación, en la arena, tienen el problema inverso: con patas cortas, llegan peor a sus gusanitos. Comerán menos. No serán tan grandes (y si hay pocos gusanitos morirán). Su capacidad para competir en el apareamiento disminuye. Tendrán tendencialmente menos descendientes.
    Si esto sucede una generación y otra, y otra… los de la playa se mantendrán “iguales”, mientras que en el bosque habrá más de patas cortas y pico duro. Y de entre éstos, algunos tendrán las patas un poco más largas que “su propia media de longitud de patas”. Y otros las tendrán aún más cortas y/o el pico aún más duro. Estos últimos tendrán más posibilidades de reproducirse, probáblemente dejarán más descendencia… que tendencialmente tendrá las patas más cortas y el pico más duro. Y el asunto, las modificaciones, siguen el camino más “ventajoso” en el medio en el que están, sin que el azar intervenga mucho, como ves.
    Y, si se acaba el bosque, de nuevo la tendencia puede ser la contraria… y volverian poco a poco a cambiar. Porque siempre, en todas las generaciones, habrá los que tienen las patas más largas y los que las tienen más cortas que la media en ese momento. Lo que cambia es que, en el medio en el que se encuentran, unos estarán mejor adaptados que los otros, y dejarán más descendencia, lo que irá modificando el punto en el que se encuentra la media de las longitudes de las patas.

    Bueno, me he enrollado mucho, y he escrito bastante deprisa, espero que no haya quedado muy mal y se entienda.

    Un saludo.

  13. 21 septiembre, 2009 en 13:18

    Muy interesante tu propuesta Hexo.., El problema fundamental para entender el orígen de la vida en la tierra es comprender cuales son las razones del porqué una macroestructura inerte, en un momento dado, tiene una necesidad de autorreplicarse y perdurar en el tiempo.
    Se que no es el tema que se está tratando, pero sería muy interesante debatir sobre ello algún día.

  14. 21 septiembre, 2009 en 17:35

    Creo que precisamente el factor de azar en biología es lo más fácilmente demostrable y comprensible. Solo hay que mirar a nuestros hermanos y darnos cuenta de que no somos iguales que ellos, de que existe una gran variedad creada por el azar de las mutaciones. Unos somos más altos, otros más bajitos, unos más rubios y otros más morenos. Mi padre era calvo, pero ni mi abuelo ni yo lo somos. Mi hermana tiene los ojos azules y yo los tengo verdes. Esta diversidad genética dentro de una misma família es fruto del azar. Si fuéramos 25 hermanos, ninguno seríamos iguales. Pero esto no hace nada por si solo, no vamos a ninguna parte sólo con la variabilidad. Debe haber para ello un sistema que guíe el rumbo de estos cambios. La selección natural opera sobre esa variabilidad.

    En una población de animales, solemos encontrar una variedad en las características de los individuos. Los hay más grandotes, los hay más ligeros, y los hay intermedios. La selección natural puede favorecer a alguno de estos tipos, haciendo que los animales, por ejemplo más grandotes consigan aparearse más y tener más descendencia. La descendencia de estos animales, la siguiente generación, también tendrá una variedad de tamaños, gracias al azar. Pero gracias a la herencia, encontraremos que la media del tamaño de toda la población ha aumentado sensiblemente. Así los individuos de esa especie serán cada vez más grandes en cada generación. Con el tiempo, puede cambiar esto, y el entorno puede favorecer a los individuos más pequeños, cambiando así la tendencia de la especie, o tal vez, dividiéndola en dos.

    Espero haberlo explicado bien. Saludos.

  15. KC
    21 septiembre, 2009 en 18:02

    Somos combinaciones andantes 🙂 Lo aburrido sería que todos fuéramos la misma…

    Saludos.

  16. 21 septiembre, 2009 en 18:36

    No no, somos más que eso, gracias a los errores en las copias de la información genética de nuestros padres. Cada gameto es diferente, y cada individuo también lo es gracias a ello. No somos meras combinaciones de nuestros padres, tenemos ingredientes propios. Si no existiesen las mutaciones, aún nos quedaría la recombinación para crear variabilidad, pero esta sería finita y mucho menos poderosa.

  17. Picapoyos
    21 septiembre, 2009 en 18:53

    Por aquí los quería ver. Gracias a Aureus por ampliar el ejemplo que ya había puesto yo pero no te saca de pobre y a Hexo su más que comprensible razonamiento de la herencia pero mezclan churras con merinas y mi pregunta sigue en el aire ¿cómo se escribe una transformación en un genoma? Esta es la única forma de explicar la adaptación de la que habla Darwin conjuntamente con la selección natural.
    La respuesta correcta es que los nuevos caracteres NO se registran en el genoma del nuevo individuo a no ser que le sean innatos. Entonces Darwin se equivoca con su teoría de la adaptación. Los individuos sí son seleccionados de forma natural pero la adaptación a nuevos hábitat es fruto del azar.
    Ese pajarito que se fue a comer lombrices al bosque y le salió rentable, se quedó a vivir allí. Su primer hijo nació con el pico igual de largo. Y su segundo y su tercer hijo, lo mismo. Pero su cuarto hijo nació con un defecto: tenía el pico más largo aún. He aquí que tuvo un quinto hijo y este nació más deforme porque su pico era más corto y duro.
    El primero en morir fue el cuarto, su pico se partió y no pudo volver a comer. En cambio el quinto logró reproducirse y, frente al resto de sus hermanos que pasaron calamidades, consiguió ventajas a la hora de comer y volvió a repetir la historia de sus progenitores desde el principio. Unas cuantas generaciones más tarde, los pájaros que quedaban tenían el pico corto y grueso muy lejos de sus tatarabuelos que vivían en la playa.
    Esto que vio Darwin lo llamó adaptación al medio pero realmente es erróneo pues sólo se trata de selección natural pura y dura de individuos que, ventajosamente tarados, son fruto exclusivamente del azar.
    Se abren las apuestas, hagan juego…

  18. KC
    21 septiembre, 2009 en 19:25

    Son mis metáforas numéricas, Hexo, no le des más importancia 😉

    Saludos.

  19. 21 septiembre, 2009 en 19:34

    “La respuesta correcta es que los nuevos caracteres NO se registran en el genoma del nuevo individuo a no ser que le sean innatos. Entonces Darwin se equivoca con su teoría de la adaptación.”

    Picapoyos, ¿puede ser que te estes confundiendo con Lamarck?

    Yo no tengo muchos conocimientos en genética, y no debo ser el mejor para explicar esto, pero así de paso me podeis corregir y aprendo.

    Los nuevos caracteres se producen por mutaciones, esencialmente por errores en la replicación del ADN de los gametos llevada a cabo por la famosa ADNpolimerasa. Estos no tienen sentido, pero unos pueden influir positivamente en la reproducción del individuo, y tendrán más posibilidades de ser fijados en la población que otros que puedan ser nocivos o neutros. La acumulación de estas selecciones al paso de las generaciones, puede dar lugar a adaptaciones al medio. De igual modo esta selección natural puede dar lugar también a estrambóticas estructuras, como las plumas del pavo real, la cornamenta del ciervo o también, a nuestro cerebro. La selección natural no selecciona los carácteres del mejor adaptado, sino los carácteres que se reproducen más.

  20. 21 septiembre, 2009 en 19:43

    Estás diciendo lo mismo con otras palabras. Ganas de complicar? Evidentemente, el pajarito que aleatoriamente tiene las patas más cortas (y las tiene de nacimiento, su genoma es así), si eso le da ventaja tendrá más descendientes. Y sus descendientes se forman a partir que sus gametos, y la meiosis se realizará sobre sus propias células, luego sus descendientes tendrán más probabilidades de también tener las patas cortas.
    Pero si el pajarito aprende que se cazan mejor gusanos en troncos quemados, porque ha habido un incendio, ese conocimiento no pasará a su descendencia, claro.

    Dices que es erróneo llamarlo adaptación al medio, y a mi me parece que estás jugando con la semántica: se trata de selección natural pura y dura. Vale, selección natural. Y qué es lo que selecciona? Curioso, resulta que lo que la selección natural selecciona son los individuos mejor adaptados al medio, haciendo con que éstos tengan una mayor probabilidad reproductiva y que por tanto los genes o alelos que específicamente los diferencien de la media de la población alcancen una mayor tasa en la siguiente generación. Los poseedores de estos genes serán nuevamente seleccionados naturalmente, siempre que la posesión de esos genes represente aún una ventaja adaptativa al medio. O sea, lo mismo: selección natural de los mejores adaptados (?)

    En todo caso, no creo que la idea de Darwin sea que los pájaros acortaban las patas para adaptarse al medio, sino que sobrevivían mejor y se reproducían más los que las tenían más cortas. Pero puedo estar equivocado, claro.

  21. 21 septiembre, 2009 en 19:48

    A ver, espero no confundir a nadie: La selección natural sí favorece a los mejor adaptados, eso es obvio, pero es más correcto decir que selecciona los carácteres de quienes los reproducen más. Y esto no tiene porqué estar siempre ligado a las adaptaciones al medio.

    Saludos.

  22. 21 septiembre, 2009 en 20:03

    Hexo, desde luego tienes razón en que se seleccionan los que más se reproducen. Pero los que más se reproducen son los mejores adaptados al medio, porque sobreviven mejor y se hacen más fuertes que los otros.

    Desde luego puede no ser así, y hay casos, pero claramente esas son las excepciones, no la regla. Lo más habitual es que los mejor adaptados al medio se reproduzcan más, o, si prefieres decirlo de otra forma, sean seleccionados naturalmente. Claro que, para ser exactamente correcto, lo que selecciona son los genes que surgen en más descendientes. Pero creo que mi interpretación sirve como norma general, antes de ponernos a analizar caso a caso y encontrar que en la naturaleza, en esto como en todo, lo que no faltan son excepciones.

    Un saludo.

  23. 21 septiembre, 2009 en 20:20

    Sí sí, ya te comprendo Aureus, tu explicación está muy bien. Sólo quería puntualizar un poquito que no siempre estas características són adaptativas.

  24. 21 septiembre, 2009 en 21:38

    Picapoyos,

    ¿cómo se escribe una transformación en un genoma?

    La “transformación” ya está escrita en el genoma ANTES de que esta llegue a manifestarse. No me gusta hablar de transformación, prefiero llamarlo “cambio”, por costumbre.

    La mayor parte de los descendientes de un individuo nace con “cambios”, algunos sutiles, otros no.

    Por otro lado, las modificaciones del medio en el que el organismo vive son un cambio en las reglas del juego de la reproducción. De ese modo, un cambio en el ambiente provoca que puedan ser otros los carácteres “válidos para alcanzar una eficiencia reproductora cercana al óptimo”. En este caso, la sustitución de un bosque por una sabana, la migración de una población a una isla remota sin depredadores o un cambio de comportamiento; son eventos que provocan que los “carácteres heredados” que favorecen el éxito reproductor de los individuos sean otros diferentes.

    La consecuencia inevitable es que ante un cambio en las condiciones previas, la población original o migra, o se extingue o cambia.

    Por otro lado, los organismos no nacen “tarados”. La misma existencia de “tara” o su nivel lo decidirá estrictamente el medio (entendiendo por “medio”, en este caso, tanto el propio organismo en sí mismo como el ambiente en el que vive el organismo).

    Y sí, los organismos están sometidos a muchas variables que pueden afectar su supervivencia independientemente de su eficiencia en el medio. Pero como hablamos de un proceso que opera sobre poblaciones completas, la evolución no es sino el resultado de una tendencia selectiva.

    Hexo, respecto a la diversidad genética entre hermanos, aparte de mutaciones también tenemos una buena fuente de diversidad de alelos y los procesos de barajamiento de cromosomas en la meiosis y la misma fecundación sexual. Las mutaciones generan diversidad, pero las combinaciones de la propia diversidad también genera aún más diversidad 😉

  25. 21 septiembre, 2009 en 22:01

    Es verdad Cnidus, creo que las leyes de Mendel ya explican estos fenomenos sin necesidad de mutaciones.

    Una pregunta, ¿Qué pasaría si de repente dejasen de existir mutaciones? ¿De verdad la recombinación de alelos es tan poderosa de por si sola como para seguir sosteniendo variabilidad genética suficiente para generar nuevas adaptaciones indefinidamente? ¿O el acervo genético se iría reduciendo progresivamente por selección natural hasta llegar a un punto en el que las adaptaciones serían imposibles?

  26. 21 septiembre, 2009 en 22:19

    Las leyes de Mendel se aplican a conjuntos pares de alelos con la misma probabilidad de ser elegidos. Hay genes que no siguen ese ritmo 🙂
    Mendel tuvo mucha potra la verdad 🙄

    Respecto al caso hipotético, pues en principio no sabría que decir, aunque…

    Las distintas combinaciones de diferentes alelos dan mucho juego, solo con dos genes con dos alelos cada uno darían para 16 tipos de individuos. Pero es jugar con combinaciones, como jugar con diferentes barajas de cartas.

    Pero debes ir repondiendo las cartas, porque con el tiempo, por hache o por be, se te acaban perdiendo. Amos, digo yo. ¿O voy muy desencaminado? 😀

  27. 21 septiembre, 2009 en 22:54

    ¿Qué pasaría si de repente dejasen de existir mutaciones?

    Pues ya me dirás como se consigue eso…..

  28. 21 septiembre, 2009 en 23:00

    Supongo que es un caso hipotético, Manuel 😉

  29. 21 septiembre, 2009 en 23:00

    Es un problema teórico que me plantearon hace tiempo. Hay que imaginar que de repente dejan de existir las mutaciones. Viene una hada de Saturno y las detiene con su varita mágica, por ejemplo. Eso no importa. Lo que me interesa es especular con lo que pasaría.

  30. 21 septiembre, 2009 en 23:17

    Si dejara de haber mutaciones de golpe, ¿cómo sería tu descendencia, dejaría de haber también entrecruzamientos en la meiosis?. Vale, vale, lo simplificaré, tomemos las bacterias como modelo. Se han conseguido mediante la generación de microorganismos con genomas mínimos, organismos que son incapaces de evolucionar por la vía rápida. Me explico no tienen ni transposones, ni elementos de inserción, ni genes que codifiquen para recombinasas… Sólo mutan por errores de los enzimas de replicación del DNA. Estos organismos sólo pueden vivir en condiciones muy controladas (fermentadores), su capacidad de adaptación es nula.

  31. Uranus
    21 septiembre, 2009 en 23:39

    Yo leí sobre el azar y la evolución, y enseguida recordé al matemático John Conway, Creador del juego de la Vida. ¿Cómo era eso del determinismo científico?.

    Más datos aquí:
    http://es.wikipedia.org/wiki/Juego_de_la_vida

  32. Picapoyos
    21 septiembre, 2009 en 23:50

    ¿Lamarck? No creo. Sus observaciones sobre el uso y desuso de órganos y la capacidad de transmisión hereditaria pueden ser más o menos interesantes en biología pero nada que ver con el azar.
    Lo que comenté es la base de las experiencias de Darwin y las observaciones de sus pinzones de las Islas Galápagos

    1.-
    Darwinhttp://images.google.es/images?hl=es&source=hp&q=darwin+pinzones&um=1&ie=UTF-8&ei=Q-S3Sr-PC5jSjAfphPGvDA&sa=X&oi=image_result_group&ct=title&resnum=4

    2.-
    http://es.wikipedia.org/wiki/Pinz%C3%B3n_de_Darwin

    Esto, como bien dices, se debe a cambios esporádicos que progresaron bien (no olvidemos que también hay evoluciones negativas. Quizás no sabría poner un ejemplo pero se me viene a la cabeza las gallinas que perdieron su capacidad de volar por aumento de masa ósea y muscular y, tal vez, otras que desaparecieron por inadaptación) que, en definitiva se rigen por el azar.
    “La selección natural no selecciona los caracteres del mejor adaptado, sino los caracteres que se reproducen más” Bueno, me he leído esta frase 40 veces y no me entra.
    “La selección natural no selecciona los caracteres del mejor adaptado” Por supuesto, el mejor adaptado ya ha sido seleccionado. La selección natural se encarga de desechar los menos adaptados. Entre los mejores adaptados puede haber varios individuos con distintos caracteres todos aptos para evolucionar y, desde luego, el que más se reproduzca tiene mayor esperanza de triunfo aunque se generen especies diferentes.
    Punto extra; como dice Hexo, no tiene que estar ligado a la adaptación al medio.

  33. Picapoyos
    21 septiembre, 2009 en 23:52

    Pues hombre, salvo en que tengo ganas de complicar, te doy la razón en todo (más o menos). Quizás se complique el que no me entienda (pido un voto de confianza ya que mis observaciones se deben más a la curiosidad que a mis escasos estudios) pero, desde luego, jamás he dicho que “la idea de Darwin sea que los pájaros acortaban las patas para adaptarse al medio” Mi cuestión radica siempre en que creo los pájaros acortan sus patas por azar y, a través de la selección natural, sobreviven los que tengas mejores características. Lamento no haberlo expresado mejor.

  34. 22 septiembre, 2009 en 0:05

    Picapoyos dice:

    ¿cómo se escribe una transformación en un genoma? Esta es la única forma de explicar la adaptación de la que habla Darwin conjuntamente con la selección natural.

    Una variación no se “escribe” en el genoma, eso sería herencia de caracteres adquiridos, propuesta por Lamark y básicamente errónea. El tema es que la mutación surge ANTES de ser evaluada por la selección natural. En el ejemplo de los pájaros que ponías no es que cambien los picos por comer nuevos alimentos, sino que al cambiar los picos, pueden comer nuevos alimentos.

    La respuesta correcta es que los nuevos caracteres NO se registran en el genoma del nuevo individuo a no ser que le sean innatos. Entonces Darwin se equivoca con su teoría de la adaptación. Los individuos sí son seleccionados de forma natural pero la adaptación a nuevos hábitat es fruto del azar.

    No exactamente. Darwin decía que las variaciones son al azar en el sentido de que surgen en cualquier dirección: adaptativas, neutras o deletéreas. Es la selección natural la que filtra todas ellas, haciendo que las adaptativas aumenten de frecuencia y las deletéreas disminuyan. Sobre las neutras no actúa la SN.

    Así pues, una mutación adaptativa ha surgido por azar, pero ha sido seleccionada, y la acumulación de muchas mutaciones adaptativas en un mismo individuo solo es posible probabilísticamente por el efecto acumulativo de la selección natural.

    No se si me he explicado, que estoy hoy un poco falto de sueño…

    Saludetes.

  35. Picapoyos
    22 septiembre, 2009 en 0:14

    Yo, como soy el que menos idea tiene del asunto, si puedo responder a qué pasaria si no existieran las mutaciones. Menos las rocas aquí no queda títere con cabeza a menos que, siguiendo suponiendo, tampoco huebieran cambios en el medio. Entonces todo sería igual secular seculorum, vamos, el retorno al Edén.

  36. Picapoyos
    22 septiembre, 2009 en 0:33

    Ok, bien pensado creo que “transformación” no define lo que quería decir y “cambio” me parece mejor. Así “el cambio ya está escrito en el genoma ANTES de que esta llegue a manifestarse” esto es lo que quería oír. Por lo tanto la adaptación al medio es sólo un proceso donde lo que realmente tiene importancia es la suerte con la que señale el azar.
    Por otro lado dices: “un cambio en el ambiente provoca que puedan ser otros los caracteres “válidos para alcanzar una eficiencia reproductora cercana al óptimo” (¿?) Non capisco niente!!!
    Un cambio en el ambiente provoca que desaparezcan los menos adaptados a la nueva situación. La capacidad de heredar caracteres adecuados para un hábitat determinado sólo hace que tengas menos posibilidades de desaparecer.
    Y, sí. Los organismos sí que nacen tarados. Una tara es un defecto de cierta importancia que tiene carácter hereditario y yo he hecho referencia a los “ventajosamente” tarados, es decir, aquellos que su defecto le reporta algún beneficio. Los que la tara les perjudique están condenados al fracaso, desaparición o, como bien dices, a la migración (que se vayan a adaptarse a otro lado).

  37. Picapoyos
    22 septiembre, 2009 en 0:40

    Jo, J.M. Eso digo yo ¿todavía escribiendo a estas horas? Y eso que tengo una hora menos que tú.
    Acabo de terminar con Cnidus y también me caigo de sueño cuando veo tu respuesta. Te iba a hacer algún comentario a tu anterior respuesta pero lo voy a dejar para mañana. Que sueñes con las angelitas del pulgatorio (que son más pu…lgatorias).

  38. 22 septiembre, 2009 en 8:17

    Jeje, es que he tenido el día denso, y no había podido sentarme tranquilamente hasta esas horas…

  39. 22 septiembre, 2009 en 13:00

    ¿Los entrecruzamientos en la meiosis se consideran mutaciones? No sé, yo diría que estos sí que valen. Y también vale cualquier recombinación, o transmisión horizontal. La pregunta vendría a ser: ¿Continuaría la evolución indefinidamente sin mutaciones? ¿Y qué pasaría con la vida?

  40. kuerVo
    22 septiembre, 2009 en 16:24

    “El programa examina las copias resultantes y selecciona la que más se aproxima a la secuencia objetivo (me thinks it is like a weasel) , por pequeña que sea la mejora”.

    ***

    Pero Hernández, esto es selección artificial. Para lograr lo propuesto en tan pocas generaciones, necesitas tener un objetivo claro, y un selector haciendo escogencias o descartes en función de unos criterios establecidos. Este ejemplo es tan malo, que en la naturaleza sólo podría ser llevado a cabo por una especie de ser superior. Claramente, un ganadero haciendo escogencias al azar, tampoco tendría posibilidad de lograr algo como esto.

    Saludos.

  41. 22 septiembre, 2009 en 22:49

    kuerVo, la selección natural actúa exactamente así, con un objetivo claro y un selector inmediato y exigente. El objetivo es siempre ser capaz de reproducirse más, con lo que queda “más escogido”, y el selector es el medio ambiente en ese preciso momento y lugar.

    Cualquier mutación que beneficie al individuo en esas circunstancias teniendo en cuenta ese objetivo, se “declara” positiva y presenta inmediatamente una clara tendencia a aumentar su frecuencia. Culaquier otra con el efecto contrario, presentará también los resultados contrarios, disminuyendo su frecuencia en la población.

  42. 22 septiembre, 2009 en 22:56

    Obviamente que es selección artificial, de igual forma que la que se realiza en ganadería y horticultura es selección artificial. O, mejor dicho, es selección humana, porque la realiza el hombre en lugar del medio.

    Sin embargo, el proceso es similar, como te comenta Aureus. En la naturaleza, el objetivo es aún más amplio que el “me thinks it is like a weasel”, dado que se selecciona cualquier mutación que aporte beneficio, sin tener que perseguir una frase final. Ésta, se forma por la concatenación de variaciones adaptativas, por lo que las frases resultantes son a veces bastante más chapuzas (basta mirar nuestra espalda).

    Y siento contradecirte Kuervo, pero los ganaderos han hecho y hacen bastante más que componer una frase de 29 letras.

    Saludos.

  43. Picapoyos
    24 septiembre, 2009 en 23:51

    JM, por fin puedo dedicar un poco de tiempo al ordenata. He leído con avidez lo que dijiste hace un par de días y he entendido mejor el asunto pero hay cosas que se me quedan en el tintero.
    Dices “En el ejemplo de los pájaros que ponías no es que cambien los picos por comer nuevos alimentos, sino que al cambiar los picos, pueden comer nuevos alimentos”, bueno esto no debe de ser del todo correcto. No pretendo ni muchísimo menos corregirte, no me atrevería, pero la lógica me dice que en un grupo de individuos aislados en un hábitat nuevo tiene que buscar nuevos alimentos o en lugares distintos a los habituales. En este progreso, aquellos que consigan características más adecuadas para el nuevo entorno ganarán la evolución frente a quienes no consigan adaptarse, digo yo.
    Por otra parte, tu que eres bichólogo, ¿has visto esta noticia?
    http://www.rtve.es/noticias/20090924/gps-las-mariposas-monarcas-esta-sus-antenas/293727.shtml
    Bueno, saludos

  44. Picapoyos
  45. 1 octubre, 2009 en 17:57

    Diría que básicamente de acuerdo… Por eso me metí duramente contra Gould y su “diosa de la Fortuna”.

  46. 1 octubre, 2009 en 20:58

    Si, algo así, quizá no me expresado bien. A lo que me refiero es que la causa de que, por ejemplo, se engrose el pico no es consecuencia directa de comer semillas duras (esto sería herencia lamarckiana), sino que esas semillas como fuente de alimento imponen una presión selectiva tal que cualquier mutación que produzca un pico más fuerte será fuertemente seleccionada.

    Y con la noticia de las marisoplas, es interesantísima, pero creo que hay algo de sensacionalismo en ella, especialmente en el titular. El GPS seguirá estando en el cerebro, que es el que interpreta la información antena. Obviamente, el cerebro por si mismo no puede orientarse: precisa de órganos sensoriales, lo cual no es nada nuevo. Lo que realmente es muy interesante y novedoso es que las antenas pueden detectar variaciones en la dirección de la luz. Como dice uno de los autores, se conoce su papel como quimiorreceptores y mecanorreceptores, pero no tengo noticias de fotorreceptores antenales (que no quiere decir que no los haya, por supuesto). En este sentido, el estudio abre unas vías muy prometedora para la comprensión de la capacidad de orientación en muchos insectos, tanto a largo como corto alcance.

    No pretendo ni muchísimo menos corregirte, no me atrevería

    Pues harías bien en corregirme, aquí el único infalible es un tipo algo más incorpóreo que yo 😉

    Saludos

  1. 19 septiembre, 2009 en 22:07
  2. 13 septiembre, 2011 en 17:49
  3. 24 octubre, 2012 en 20:24
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