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  • Investigación y Ciencia
  • Febrero 2019Nº 509

Genética

La teoría neutralista de la evolución molecular, medio siglo después

Sigue vigente la teoría que explica con elegancia la gran variación genética que existe en la naturaleza. No obstante, debe ampliarse para incorporar los nuevos conocimientos sobre el funcionamiento del genoma.

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En 1968, el genetista japonés Motoo Kimura publicó en Nature un artículo en el que presentaba una teoría mínima y revolucionaria, la teoría neutralista de la evolución molecular, para explicar los cambios que se producen en el genoma a lo largo del tiempo y que, en última instancia, dan lugar a la evolución de las especies.

En su teoría, Kimura planteaba que gran parte de la variación genética observada en las poblaciones y entre las especies se debe a la fluctuación y la fijación aleatoria en el genoma de variantes genéticas neutras. Que una variante sea neutra no significa que carezca de función biológica, sino que resulta equivalente a otras frente a la selección natural. Según Kimura, cuando dos o más variantes son neutras, son igualmente efectivas para la supervivencia y la reproducción del individuo. La aparición, por mutación, de una variante neutra es indetectable para la selección y solo el azar determinará su pervivencia o extinción.

La teoría neutralista chocó frontalmente con la visión seleccionista extrema, o panseleccionista, que predominaba en ese momento. Esta se derivaba de la teoría de Darwin y defendía la omnipresencia de la selección natural; esto es, que el destino de toda variante genética, incluso cada cambio de un simple nucleótido del genoma, lo dicta únicamente la selección natural. Kimura, en cambio, otorgaba un papel menor a la selección natural en la explicación de la variación genética. La oposición de los seleccionistas fue inmediata, iniciándose la controversia neutralista-seleccionista que ha acompañado a la genética evolutiva durante décadas hasta nuestros días.

Cabe destacar que el ámbito de la teoría neutralista es la variación molecular. Kimura creía que la selección natural ejerce un papel fundamental en la adaptación del fenotipo de los organismos a su ambiente, pero no influye en la mayoría de las variantes detectadas en el nivel molecular. En este sentido, la evolución molecular sobre la que se centra su teoría integra los conocimientos de la evolución darwiniana y de la genética. La primera explica que las especies que hoy pueblan la Tierra se derivan, a través de un proceso continuo de descendencia con modificación, de otras especies que existieron en el pasado. La genética, por su parte, nos enseña que hay un componente fundamental que transmite cada organismo a su descendencia generación tras generación: la molécula de ADN (o ARN en algunos virus), depositaria de la herencia genética. A partir de estas dos ideas, la evolución biológica puede concebirse como un simple algoritmo de evolución molecular: la conversión de la variación genética entre individuos, generada por mutación en el ADN, en variación genética entre poblaciones y especies a lo largo del tiempo.

Kimura planteó su teoría tras casi dos décadas de haberse dedicado de manera concienzuda a modelizar matemáticamente la variación genética que se observaba en el seno de las especies. Había sido pionero en aplicar las ecuaciones del fenómeno físico de la difusión al estudio de la dinámica de la variación genética en las poblaciones. Según él, el comportamiento de las variantes genéticas, dependiente del muestreo aleatorio de los gametos en cada generación y del efecto de fuerzas deterministas (como la selección, la mutación y la migración), podía aproximarse al proceso de difusión molecular de un fluido. Pero, debido a los insuficientes datos empíricos con los que contrastar dichos modelos, toda esa exploración teórica exhaustiva no era más que un puro ejercicio formal, sin conexión con el mundo real.

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