Investigadores de Ghana y la Universidad de Haifa, Israel, han publicado un estudio innovador que cuestiona la aleatoriedad en la teoría de la selección natural de Darwin, en la revista Genome Research, que puede revolucionar la historia evolutiva humana. Según los investigadores, las mutaciones se han atribuido erróneamente a la aleatoriedad, y esta ha sido la columna vertebral de la teoría de la evolución, hasta ahora. En cambio, los investigadores han podido proporcionar evidencia de mutaciones no aleatorias al mostrar "una respuesta mutacional directa a largo plazo a la presión ambiental".
Durante más de 160 años, la comunidad científica ha seguido la teoría de la selección natural de Darwin, que básicamente dice que la naturaleza selecciona nuevas mutaciones de forma totalmente aleatoria. Pero un nuevo estudio muestra que puede que no sea la aleatoriedad sino las presiones ambientales las que causan las mutaciones. (David Carillet/Adobe Stock)
Esto está en contradicción directa con la antigua teoría de la selección natural de Darwin, que argumenta que todas las mutaciones genéticas son aleatorias y accidentales, y atribuye rasgos beneficiosos que se transmiten de generación en generación. Durante mucho tiempo, este ha sido un principio clave del neodarwinismo, pero ahora podemos postular con seguridad que una mutación genética útil no fue aleatoria en absoluto: la mutación de la hemoglobina S (Hbs) humana que protege contra la malaria.
El investigador principal, el profesor Adi Livnat, de la Universidad de Haifa, Israel, dijo:
"Durante más de un siglo, la principal teoría de la evolución se ha basado en mutaciones aleatorias. Los resultados muestran que la mutación de HbS no se genera al azar, sino que se origina preferentemente en el gen y en la población donde tiene importancia adaptativa. Nuestra hipótesis es que la evolución está influenciada por dos fuentes de información: la información externa que es la selección natural y la información interna que se acumula en el genoma a través de las generaciones e impacta en el origen de las mutaciones".
El profesor Livnat se refiere al enfoque único adoptado por su equipo, en el que se aisló la mutación HbS para distinguir entre mutaciones aleatorias y selección natural. En la mezcla, se agregaron mutaciones no aleatorias para detectar mutaciones "de novo", que literalmente significan mutaciones "inesperadas" que están presentes en una descendencia pero que no se heredan de ninguno de los padres, informó The Daily Mail.
Curiosamente, se encontró que la mutación HbS ocurre con mayor frecuencia en poblaciones donde la malaria es endémica, es decir, África, lo que sugiere que ciertas mutaciones surgen con mayor frecuencia donde tienen importancia adaptativa. Los científicos detrás del último estudio plantean la hipótesis de que la evolución está influenciada tanto por información externa (selección natural) como por información interna (reservas genéticas generacionales).
Durante más de 160 años, según la teoría de la selección natural de Darwin, se nos ha enseñado que la evolución a través de mutaciones es aleatoria y accidental, pero el último estudio muestra que esto no es cierto para la malaria. (Exposé GmbH / Adobe Stock)
Este nuevo pensamiento sobre la selección natural ha existido durante mucho tiempo, pero el estudio reciente lo demuestra para la mutación de la malaria en la hemoglobina humana.
Muchos científicos han escrito que las adaptaciones complejas e impresionantes en los ojos, el cerebro o las manos no pueden atribuirse simplemente al azar. El lamarckismo tampoco puede explicar todo el proceso de selección natural, que postula que todas las adaptaciones beneficiosas provienen de la presión ambiental directa. Cuando la hipótesis de la mutación repentina se aplica a la HbS, se considera que brinda protección contra la malaria a las personas con una copia, pero causa anemia de células falciformes en las que tienen dos copias, informó Salon.
"Esto muestra empíricamente por primera vez una respuesta direccional de la mutación a una presión ambiental específica a largo plazo. Este tipo de resultado no puede ser explicado por el neodarwinismo, que se limita a explicar los efectos menores de nivel bruto en las tasas de mutación promedio, no respuestas de mutaciones específicas a presiones ambientales específicas. Por lo tanto, las implicaciones son que aquí hay un hallazgo empírico que el neodarwinismo realmente no puede explicar, lo que desafía la noción de mutación aleatoria en un nivel fundamental", agregó el Dr. Livnat.
El Dr. Livnat y su director de laboratorio, el Dr. Daniel Melamed, aplicaron la aparición de novo de la mutación HbS a sus orígenes, demostrando que la mutación protectora contra la malaria en realidad se origina de novo con mayor frecuencia en los africanos subsaharianos, un subgrupo de población que ha sido expuestos a siglos de presión de selección palúdica. Claramente, una mutación aleatoria tendría posibilidades igualmente aleatorias de aparecer en ambas poblaciones, según la postulación darwiniana, pero eso no es lo que realmente sucedió.
"Las mutaciones desafían el pensamiento tradicional. Los resultados sugieren que la información compleja que se acumula en el genoma a través de las generaciones afecta la mutación y, por lo tanto, las tasas de origen específicas de la mutación pueden responder a largo plazo a presiones ambientales específicas. Después de todo, las mutaciones pueden generarse de forma no aleatoria en la evolución, pero no de la manera concebida previamente. Debemos estudiar la información interna y cómo afecta la mutación, ya que abre la puerta a que la evolución sea un proceso mucho más grande de lo que se concebía anteriormente", concluyó Livnat.
Estudios previos que utilizaron el lamarckismo como base teórica buscaron adaptaciones mutacionales inmediatas a los factores ambientales estresantes. Otros estudios, que encontraron que el alcance del lamarckismo era demasiado limitado, utilizaron solo la selección natural darwiniana y buscaron mutaciones genéticas internas aleatorias.
El estudio actual les da a los científicos un motivo para reconsiderar las prácticas actuales "de medir las tasas de mutación como promedios en una multitud de posiciones en el genoma". ¡Esto también abre el campo para estudiar mutaciones distintas de HbS para ver si la historia de la evolución humana es realmente aleatoria o inteligente por diseño!
Imagen de Portada: este arco de cinco cráneos de homínidos se ha utilizado durante más de 100 años para demostrar que la teoría de la selección natural es totalmente aleatoria y accidental, pero un nuevo estudio demuestra que esto es falso para una mutación de la malaria. Fuente: Smithsonian
Autor Sahir Pandey
JP. 2022. Are genetic mutations random in humans? Israeli study says no. Disponible en: https://www.jpost.com/science/article-695101
Melamed, D., Nov, Y., et al. 2022. De novo mutation rates at the single-mutation resolution in a human HBB gene-region associated with adaptation and genetic disease. Genome Research. Disponible en: https://doi:10.1101/gr.276103.12
Morrison, R. 2022. Darwin was wrong! New study suggests for the first time that genetic mutations are NOT always random and may evolve to respond to environmental pressures. Disponible en: https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10465347/New-study-suggests-genetic-mutations-NOT-random.html
Rozsa, M. 2022. Biologists surprised to discover that some "random" mutations may not be so random. Disponible en: https://www.salon.com/2022/02/05/biologists-surprised-to-discover-that-some-random-mutations-may-not-be-so-random/