Identificación de un mecanismo genético de la evolución

Un estrés intenso puede provocar en la mosca Drosophila una gran variedad de mutaciones físicas hereditarias. Este fenómeno, debido a la disfunción de un gen específico, podría proporcionar la clave para comprender el misterio de la rápida aparición de nuevas especies.La evolución por selección natural, tal como la describió Charles Darwin, puede aplicarse a la diferenciación de especies semejantes. Pero es difícil remitirse a ella para explicar los bruscos saltos que han dado lugar, en determinados periodos, a la aparición rápida de familias animales muy diversificadas.

Los camellos siempre paren camellos. De los huevos de los pájaros no salen mariposas. La fiabilidad del desarrollo, en la cual un simple huevo fertilizado se convierte, en tan sólo semanas o meses, en una unidad coherente y funcional compuesta de millones o incluso billones de células, es un milagro diario que damos por sentado. Está claro que el desarrollo de cada organismo sigue un patrón controlado con precisión, único para cada especie. Las desviaciones de este patrón son raras, y cuando suceden, las consecuencias suelen ser casi siempre letales: los organismos con defectos en los genes que rigen el desarrollo rara vez siguen siendo viables el tiempo suficiente para llegar a nacer, y mucho menos para sobrevivir y reproducirse.

Aun así, hay un problema con este concepto. Si, como parece probable, compartimos el planeta con otros treinta millones de especies distintas cada una con su propia y exclusiva receta de desarrollo, ¿cómo es posible la evolución? ¿Qué es lo que hace que las recetas de desarrollo cambien sin que se produzca un inevitable desastre genético? ¿Qué hay detrás del origen de las nuevas especies?

Por supuesto, la evolución por selección natural, como la planteó Darwin, podría servir para explicar los orígenes de especies similares, como una única especie de pinzón que llegó a las islas Galápagos desde Suramérica y se diversificó en varias especies nuevas, cada una de ellas adaptada a su propio estilo de vida. Pero esta idea no explica tan bien los orígenes de las principales diferencias en las formas animales: las diferencias que separan a los seres humanos de los moluscos, o a las moscas de los gusanos. Y aun así hay pruebas de que la totalidad de los aproximadamente treinta planes orgánicos que vemos en el mundo animal tuvo su origen hace entre 650 y 550 millones de años. Aunque esto parece una eternidad, es un tiempo incómodamente corto para que el proceso lento y gradual de selección natural darwiniana pueda generar las enormes diferencias que vemos en las formas animales en la actualidad. Nadie duda de que la selección natural existe, pero en el caso de los grandes patrones de evolución puede que necesite ayuda.

En la edición del 26 de noviembre de la revista Nature aparece un sorprendente artículo en el que Suzanne L. Rutherford y Susan Lindquist, del Instituto Médico Howard Hughes (Universidad de Chicago, EE UU), describe la que puede ser primera prueba de la existencia de un mecanismo molecular explícito que ayuda a que se produzca el proceso de cambio evolutivo. Lo que resulta apasionante es que dicha transición no se desencadena al azar, sino en épocas de crisis ambiental: aquellas épocas en las que, de acuerdo con la teoría de la evolución, los organismos responden a los nuevos desafíos diversificándose en nuevas especies.

Rutherford y Lindquist han examinado poblaciones de laboratorio de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) con mutaciones en el gen que codifica la proteína denominada Hsp90. La mayoría de las mutaciones de genes específicos producen tipos específicos de mutación: diferencias en el color de los ojos, o en el patrón del veteado de las alas. Las mutaciones de la Hsp90 son interesantes porque producen deformidades en todas las partes del animal. Las investigadoras presentan un catálogo completo de deformidades leves y graves producidas por la mutación en el gen de la Hsp90: alteración de la forma, color y tamaño de los ojos, o incluso ausencia de los mismos; cambios en las patas; en la forma y tamaño de las alas, en los patrones de las cerdas y demás.