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Ciencia UANL Universidad Autónoma de Nuevo León rciencia@mail.uanl.mx ISSN (Versión impresa): 1405-9177 MÉXICO 2002 Manuel Rojas Garcidueñas EVOLUCIÓN Y GENÉTICA Ciencia UANL, octubre-diciembre, año/vol. V, número 004 Universidad Autónoma de Nuevo León Monterrey, México pp. 471-474 mailto:rciencia@mail.uanl.mx http://www.redalyc.org/ CIENCIA UANL / VOL. V, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2002 471 Opinión Evolución y genética Manuel Rojas Garcidueñas* * Miembro de la Academia Mexicana de Ciencias. El hombre tiende a hacer de la cien- cia un mito. La ciencia es impersonal y fría, su mundo carente de emotivi- dad se aparta del mundo de todo los días; el mito ayuda a soportar la an- gustia y las vicisitudes, tiene un con- tenido moral, transmite valores.8 Tanto la evolución como la genética han originado mitos; ambas trajeron la ten- tación de extraer de ellas una moral. De la evolución surgió la sociobiología y el darwinismo social, pretexto para la opresión por los más poderosos; de la genética surgieron la eugenesia, el racismo y el nazismo. Pero es tan absurdo –dice Jacob8 Premio Nobel autor de una importante teoría genética- buscar en la evolución una explicación de códigos morales como una explicación de la poesía. Son mitos creados no por la ciencia, sino por los cientificistas. Conceptos evolutivos y genéticos Lamarck fue el primero en dar una hipótesis explicativa de la evolución. El ambiente determina al organismo a tener un cambio, pero no de modo directo sino como una presión, una necesitad (besoin) que opera sobre el desarrollo del embrión a través del sis- tema nervioso en formación; es un “impulso interno”.3, 5 Lamarck inclu- yó en su hipótesis al hombre hacién- dolo simultáneamente un sujeto evo- lutivo y ecológico. Darwin tomó la evolución como un hecho dado. No explicó cómo se adquieren y transmiten los caracteres que impone el medio. En cambio dio una consistente teoría general basa- da en la lucha por la vida, la supervi- vencia de los individuos más eficien- tes y la consiguiente selección sexual, determinándose la aparición de for- mas de vida con modificaciones or- gánicas que iban acumulándose a tra- vés del tiempo. Las pruebas y consis- tencia de su doctrina son tales que la probabilidad de que se rechace la evo- lución en general sea prácticamente nula, pero “estamos muy lejos de co- nocer sus mecanismos”.8 Para finales del siglo XIX la teoría evolutiva era aceptada en los medios científicos; la mayoría seguía a Da- rwin pero había una fuerte corriente lamarckiana. No se puede hacer bio- logía sin referirse al “proyecto” de los organismos que da sentido a su es- tructura y funciones, actitud diferente al antiguo reduccionismo, y la teoría de Lamarck es más afín a un concep- to de direccionalidad que la de Da- rwin; de ella nació la evolución orto- génica que propone una ley biológica por la que los organismos tenderían al progreso y perfección de la espe- cie. Nageli postuló conceptos afines a Lamarck y la ortogénesis se vio alen- tada por el descubrimiento de series filogenéticas como la del caballo.2, 6 La transmisión a la progenie de caracteres adquiridos por acción del medio es explícita en Lamarck e im- CIENCIA UANL / VOL. V, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2002472 EVOLUCIÓN Y GENÉTICA plícita en Darwin en la selección sexual. A principios del siglo XX se descubrió la obra de Mendel y se com- probó que la herencia de las caracte- rísticas orgánicas sigue leyes que ex- cluyen la herencia de caracteres ad- quiridos. Costaría muchos años de esfuerzos para conciliar a darwinianos y mendelianos en la doctrina de la genética evolutiva. Como se sabe, y sin entrar en de- talles de biología molecular que no son de este lugar (ver Riesgo 10), en la ca- dena de ADN van los genes que son las unidades hereditarias. En general los genes no transmiten un carácter como tal, sino que determinan la sín- tesis de enzimas que posibilitan el que se lleven a cabo reacciones químicas determinadas que generalmente ocu- rren en serie (reacciones acopladas) y cuyo producto final se asocia a una función orgánica. Se postuló que cada gene forma una enzima particular, la cual va a catalizar una reacción específica, pero hoy se sabe que cada gene puede involucrarse en la determinación de diversas características y cada carac- terística aparente puede estar deter- minada por la interacción de varios genes. La acción de la constitución genética (genotipo) sobre la aparien- cia del individuo (fenotipo) es muy compleja, lo cual complica mucho las técnicas de ingeniería genética. Conforme al “dogma” genético, el ADN transmite su información al ARN, el cual va a seriar en el protoplasma a los aminoácidos para formar polipéti- dos y proteínas. Las proteínas pue- den informar al ARN, pero éste no puede retransmitirla al ADN; en otras palabras, el organismo puede respon- der a las exigencias del ambiente en tanto tenga los genes que lo posibili- ten para ello, pero no puede cambiar la información hereditaria. Genética evolutiva La imposibilidad a nivel molecular de que el medio actúe sobre el ADN es la base de un hecho comprobado y utilizado en el mejoramiento de espe- cies animales y vegetales: los carac- teres adquiridos no se heredan. En términos actuales el cambio evoluti- vo es un cambio en el pool genético de una generación a la siguiente1. Conforme a la ley de Hardy-Weinberg las frecuencias iniciales de dos alelos (genes para cada carácter en cada cromosoma de los padres) en el pool genético de una población quedan sin cambio en las generaciones siguien- tes, excepto si hay cambios en el ADN de los individuos. Existen casos en los que la pre- sencia de un tipo de alimento ante- riormente ausente en la dieta deter- mina la síntesis de una enzima para asimilarlo; igualmente ocurre por la presencia de una enfermedad que in- duce la formación de defensas orgá- nicas. En las plantas factores climáti- cos como frío o sequía inducen pro- teínas de resistencia. Pero todos es- tos son casos de activación de genes que estaban presentes pero reprimi- dos o bien cambios en el fenotipo que no se heredan. Los datos fósiles de- muestran que ha habido épocas muy largas de escasa variación y épocas relativamente cortas de gran variación y se piensa que esta desestabilidad biológica haya sido causada por cam- bios en el ambiente muy radicales (ra- diación solar; proporción relativa de oxígeno y bióxido de carbono, etc.) Esta teoría apoyaría el concepto de Lamarck de evolución dirigida, pero la fundamentación empírica es en ge- neral insatisfactoria11. En una población pueden ocurrir cambios en el pool genético. Las mi- graciones pueden acarrear flujos de CIENCIA UANL / VOL. V, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2002 473 MANUEL ROJAS GARCIDUEÑAS genes apareciendo híbridos, pero so- lamente ocurre dentro de una espe- cie dada o entre especies muy cerca- nas raramente. Puede haber desapa- rición de ciertos genotipos por presión del medio o por preferencias en la selección sexual, pero contra lo que propuso Darwin, la selección en sí no es un agente de cambio; por el con- trario, hace decrecer la variabilidad de la población. Otros cambios pueden deberse a rearreglos (reshuffling) de genes, pero no son cambios de fon- do.1 La única causa de un verdadero cambio hereditario dentro de una es- pecie es una mutación, que es un cambio en los genes; puede haber factores concurrentes, pero la muta- ción es la causa última de cambio en la población de la especie1. Las mu- taciones son causadas por agentes físicos como las radiaciones, o quí- micos o por algún accidente en los movimientos de los cromosomas al dividirse las células gaméticas, pero siempre ocurren al azar, independien- temente de las presiones ambienta- les, o sea, no ocurren como respues- ta al medio. Para entender la evolución de un organismo es preciso entender prime- ro cómo se estructura dicho organis- mo. No es fácil tener una idea clara del juego de los genes en el organis- mo total. A las interacciones del sis-tema génico (ligamento, pleitropía, represión y desrepresión génica, etc.) se suman las interacciones del siste- ma protéico o proteinoma: todo ami- noácido residual tiene un efecto pro- bable en el pH de la célula, en la es- tructura terciaria de las proteínas de la que depende la especificidad de las enzimas, etc.1. Ignoramos cómo es que el indivi- duo se desarrolla conforme a un pro- yecto. Bastará un ejemplo para mos- trar el simplismo de un reduccionismo rígido: para formar tan sólo un ami- noácido, la histidina, en Salmonella se producen diez intermediarios en orden fijo, cada uno controlado por un gene; estos intermediarios sola- mente son útiles para constituir el pro- ducto final; hay pues un flujo direc- cional que solamente se justifica al final6. Con razón se pregunta Evenari7 , hablando en general de la ordena- ción de la vida: “¿Qué causa esta or- denación? ¿Los genes? ¿Qué causa la función ordenada de los genes? ¿Supergenes?”. El problema actual En la base de la biología actual subyace una contradicción en las doc- trinas. Los conocimientos sobre la universalidad de moléculas básicas (ADN, enzimas, citocromos, etc.) y procesos fundamentales (código ge- nético, transferencia de energía, etc.) han comprobado, además de las prue- bas darwinianas, la unidad de los se- res vivos y por tanto de su evolución en la gran diversidad de formas. Por otra parte, el avance de la genética y sus tecnologías confirman que los caracteres adquiridos por efecto del medio no son heredables y que el cambio evolutivo de una especie a otra solamente puede ocurrir por mutacio- nes génicas. El problema radica en cómo es posible que variaciones pun- tuales, al azar e independientes del CIENCIA UANL / VOL. V, No. 4, OCTUBRE-DICIEMBRE 2002474 EVOLUCIÓN Y GENÉTICA medio, puedan generar cambios gra- duales, generales, armónicos con el propio organismo y con el ambiente y acumulativos en el tiempo. Explicar esta contradicción solamente por la presión de selección por el medio ac- tuando como una guillotina sobre las mutaciones indeseables, que son las más, no es del todo aceptable para muchos biólogos. La diferencia entre especies no involucra un gran número de genes, ni gran diversidad de proteínas: el hombre y el chimpancé tienen un 99% de sus genes y sus polipéptidos idénticos1. Lo que distingue a las es- pecies no es su bioquímica sino su organización: las proteínas contrácti- les que mueven a los cromosomas de una levadura en división son las mis- mas que se organizan para formar las fibrillas musculares en los animales y en ambos casos efectúan idéntica fun- ción.4 Una organización posee propieda- des diferentes en los diversos niveles de integración. La formación de una enzima por asociación aleatoria de aminoácidos es del todo improbable y con mayor razón puede afirmarse que la evolución no es una sucesión de microacontecimientos al azar; ni el organismo más simple hubiera po- dido evolucionar organizándose mo- lécula por molécula.8 Deben existir mecanismos en los genes, en las en- zimas y cofactores, en la fisiología celular, en fin que aún no conocemos, como lo prueba la influencia que tie- nen en la determinación de la dife- renciación celular en el embrión las células vecinas. Jacob9 propone el concepto de integrón: integraciones de unidades organizativas que van cons- truyendo niveles de complejidad cre- ciente, pero el concepto no queda cla- ro. Tal vez las muchas fracciones de ADN que se juzga “vacías”, o no por- tadoras de genes tengan una función. Es innegable el gran progreso de la biología molecular, pero también es innegable que aún no podemos ex- plicar con suficiente claridad el desa- rrollo estructural de un individuo y menos aún el desarrollo evolutivo de una especie. Algunos parecen creer que la ciencia explica perfectamente al hombre y al Universo; los científi- cos esperan que así será algún día, pero saben que aún hay interrogan- tes; los cientificistas tienen arrogan- tes que derivan códigos de moral de lo que suponen es el conocimiento sin lagunas sobre todo lo existente. No hagamos mitos de la ciencia; dejemos los viejos mitos genético-evolutivos como el darwinismo social y el racis- mo y no hagamos mitos nuevos como el afortunadamente muerto lysenkis- mo y los desgraciadamente vivos y espantatontos creados so pretexto de la clonación y los transgénicos. Estos tópicos deben ser temas de estudio para la ciencia, no lemas para movi- lizar a quienes no los entienden. Referencias 1. Arms, K.; Camp, P. 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