LA EVOLUCIÓN ANTES DE LA EVOLUCIÓN Y DESPUÉS

 

 


COLABORACIÓN ESPECIAL FRANCISCO GOYOGANA. Dr. en Farmacia y Bioquímica. Experto en Bioética. Miembro de la Comisión Nacional de Biotecnología y Salud.


 

 

Aclaración Preliminar.

No podemos hablar de bioética en forma lógica y pragmática, alejada de propuestas metafísicas abstractas, si no es por medio de una base biológica. El universo hizo las cosas de tal manera que algunas como las que se ventilan en estos días acerca de la elección de sexo, por ejemplo, no se encuentran al alcance de la voluntad de algún interesado. En este caso, y salvo caprichos de la naturaleza de una muy mínima frecuencia, las nenas son XX cromosómicamente, y los nenes XY, fatalmente, y a pesar de los milagros de la cirugía plástica por medio. Lo mismo sobre el origen de la vida a partir de meros elementos químicos con una capacidad para reproducirse, y luego el gran salto evolucionista para pasar del género bacteria, a las posibilidades de entes biológicos con células nucleadas que permitieron llegar a organismos complejos. El tema da para muchos otros puntos de vista, pero la identidad de género, por caso, es un asunto ajeno a la voluntad individual, por más que intenten reforzarlo con aportes caprichosos que no están contemplados en la ciencia. Y esto no lo puede arreglar ni el Congreso de la Nación con una mayoría absoluta

 

 

 Eva mitocondrial, Adán cromosómico y Evolución.

 

El concepto de Evolución comprende el desarrollo de las cosas o de los organismos, en transformaciones  sucesivas, pero también permite apreciar una perspectiva pretérita para, al menos, intentar alguna visión de los orígenes.

Develar la incógnita de saber el punto de procedencia, conocer  el principio del camino, el punto de partida de la vida  y de la humanidad, es una preocupación intelectual del hombre que se pierde en la prehistoria, en esa interrogación existencial para saber de dónde  viene la vida y  el hombre mismo

Los individuos que actualmente componen la humanidad son muy parecidos entre sí. Pese a todas las diferencias externas existentes, todos los integrantes de la humanidad pertenecen a una misma especie  única, la del Homo sapiens, de historia conocida. No obstante, en las remotas épocas de la prehistoria parecen haber existido otras especies, y quizá otros géneros.

Retrocediendo en el tiempo, se sabe de un período en el que no hubo formas humanas propiamente dichas. Es evidente, por tanto,  que el hombre, tal como se lo conoce en el tiempo moderno, surgió de otros seres vivos que no eran humanos.

Más atrás aún, esas formas vivas multicelulares partieron de organismos que sufrieron una primera revolucionaria transformación desde su condición primigenia unicelular, pero dotados de vida desde el momento en que adquirieron un metabolismo y una capacidad reproductiva que no habían tenido antes como  mera asociación de elementos básicos de la química, al conformar  el organismo primitivo unicelular de la bacteria, semejante a las bacterias actuales.

La  segunda gran revolución estuvo representada por el paso de la célula primitiva procariota, desprovista de núcleo celular, a célula eucariota  nucleada.

Desde allí se abriría el sendero para el desarrollo de formas superiores de vida hasta llegar al hombre moderno.

Las células procariotas, células sin núcleo celular diferenciado, cuyo material genético se encuentra disperso  en el citoplasma pero reunido en una zona denominada nucleoide.   Casi sin excepción los organismos basados en células procariotas  son unicelulares y se reducen al conjunto de las bacterias.

Se considera actualmente que todos los organismos que existen derivan de una forma celular procariótica.

La reproducción de las células procariotas se lleva a cabo  mediante la reproducción asexual por bipartición  o fisión binaria, por la cual cada célula de divide en dos, previa división del material genético  y posterior  partición   del citoplasma en la citocinesis, o bien  por reproducción parasexual, para obtener variabilidad y adaptación a diferentes ambientes, con intercambio de ácido desoxirribonucleico (ADN) en la conjugación, la transducción y la transformación.

La conjugación es un proceso que ocurre cuando una bacteria hace contacto con otra mediante los filamentos que poseen.

La transducción es el proceso en el que el agente transmisor es un virus, que lleva fragmentos de ADN  de una bacteria parasitada a otra nueva receptiva, de modo que el ADN de la célula parasitada  se integra al ADN de una nueva bacteria.

Por transformación, una bacteria puede introducir en su interior fragmentos de ADN que se encuentran libres  en el medio, provenientes el rompimiento o degradación de otras bacterias vecinas.

Se cree  que todos los organismos que existen actualmente derivan de una forma unicelular procariótica.

Existe una teoría denominada endosimbiosis seriada, que a lo largo de un lento proceso evolutivo, que algunos investigadores estiman en 1500 millones de años, las procariotas derivaron en células de mayor complejidad, como las células eucariotas.

Las células eucariotas se denominan así por la posesión de un núcleo verdadero , presentes en las algas, protozoos, plantas  superiores, animales y el hombre.

La reproducción  de las células eucariotas se efectúa por un tipo de división nuclear  denominado mitosis.

Las células eucariotas cuentan además con una variedad de organelas responsables de funciones específicas, que incluyen a las mitocondrias, el retículo endoplasmático y los cloroplastos.

El paso de la célula procariota  a célula eucariota significó un gran salto en la complejidad de la vida y uno de los más importantes de la evolución.

Sin este paso hacia la complejidad que adquirieron las células eucariotas no hubiera sido posible la aparición de las formas pluricelulares. Consecuentemente, la vida se hubiera limitado a la constitución de un conglomerado de bacterias monocelulares.

La existencia del núcleo celular verdadero haría posible el formidable salto cualitativo desde el simple reino unicelular  a la compleja realidad de las grandes expresiones y variedades del universo biológico de la flora, la fauna y la humanidad.

Las consecuencias de ese acontecimiento marcaron el inicio de una nueva era biológica en la que todos los organismos pluricelulares están constituidos por células eucariotas.

Se presenta así un nuevo concepto que configura una primera etapa de la vida con el dominio pleno de las células procarióticas, limitada al mundo de las células arqueas  y las bacterias, pero caracterizada por la inexistencia de la vida vegetal y animal en la Tierra, que sólo pudo contar con la explosión de las células eucariotas para dar lugar a los reinos de la Botánica y la Zoología, y por supuesto, la aparición del hombre.

En síntesis, que si las células eucariotas no hubieran aparecido en el planeta, este sería un erial sin vegetales, animales ni humanidad.

El origen de la célula eucariota se erigió en el hito esencial para la evolución de la vida como se la conoce, dado que todas las células complejas son de este tipo y constituyen la base de todos los organismos pluricelulares. Ciertos investigadores sitúan su origen en alrededor de 900 millones de años mientras otros lo extienden a los 2000 millones de años, formas que pueden ser relacionadas con grupos más modernos se han considerado de una antigüedad del orden de los 500 millones de años.

El nacimiento de las células eucariotas  ha sido atribuido a procesos simbiogenéticos (procesos simbióticos que culminaron en la unión de sus simbiontes, estableciéndose  una nueva individualidad de sus integrantes) entre diferentes bacterias.

Lynn Margulis rescata los trabajos de Kostantin M. Merechovsky, Kozo-Polyansky y Andrey Faminstyn, Paul Portier e Ivan Wallin, que trabajaron sobre la hipótesis del origen de los cloroplastos a partir de procesos de simbiogénesis, y en 1967 publica On origin of mitosing cells con su Serial Endosymbiosis Theory  (SET), en la que describe los pasos seguidos por las células procariotas  hasta la  eclosión de diferentes células eucariotas.

Con las células eucariotas se inicia el linaje de los organismos más conocidos repartidos en los cuatro reinos:  Animalia animales, Plantae plantas, Fungi hongos  y Protista (organismos  que no pueden ser clasificados en las divisiones anteriores).

Pero así como las células eucariotas son las responsables de la existencia de los seres vivos  pluricelulares, que hicieron potencialmente posible la evolución, la vida compleja en la Tierra debe su evolución intrínseca a las mitocondrias, sin las cuales tampoco se hubiera podido escapar de la prisión procariótica.

El mundo bacteriano persistió durante algunos millones de años hasta la aparición de las células eucariotas, y todas ellas tienen mitocondrias.

Alguna simple teoría atribuye el origen de las mitocondrias   a la inclusión de una bacteria en el seno de otra hasta que la célula cautiva evolucionó para convertirse en mitocondria, perdiendo  su autonomía y convertirse en uno más de los orgánulos de la célula.

La eventual  fusión de bacterias para originar un elemento nuevo como la mitocondria y la conformación de un núcleo celular ha llegado a presentar un fenómeno notable, por el que las mitocondrias conservan su propio ADN y se reproducen a su vez a un ritmo diferente de la célula que las alberga.

Las mitocondrias tienen varias funciones. Son las partes celulares encargadas de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad de la célula y actúan, por lo tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan adenosina trifosfato ( ATP ) a expensas de los carburantes metabólicos como la glucosa, ácidos grasos y amino-ácidos.

Pero quizás lo más desconocido de las mitocondrias  es que son responsables de que existan los sexos masculino y femenino. Los sexos no se diferencian solamente por los espermatozoides y los óvulos y el cromosoma específico X o Y, sino que existe  algo más importante que diferencia a un sexo de otro, relacionado con las mitocondrias. Dos géneros necesarios para que uno transmita            las mitocondrias y otro haga exactamente lo contrario al desprenderse de ellas antes de fecundar el óvulo.

Si se vuelve 2000 millones hacia atrás, que es un  tiempo estimado, por considerar un plazo, durante el proceso en el que las células eucariotas   acogieron en su interior a las mitocondrias, en las que ambas identidades, células y mitocondrias tienen sus propios genes e instrucciones para replicarse y reproducirse, la ventaja de la unión que controla la mitocondria  es el suministro de energía.

Las bacterias están limitadas, porque respiran a través de su membrana externa. Y tienen un problema con la relación entre superficie y volumen, pues si se expanden al doble de  su tamaño, de pronto tienen la mitad de la superficie con respecto a su volumen. Como toda la energía de la bacteria se origina en la superficie, es la mitad de eficaz desde el punto de vista energético, de modo que no se puede generar una bacteria  de gran dimensión a no ser que el suministro de energía se vuelva interno, tal como ocurre con las mitocondrias en las células eucariotas.

Precisamente ese ha sido el logro de las mitocondrias  que abastecen desde el interior la energía necesaria para la célula.

La interrogación sobre porqué las bacterias por sí mismas no fueron capaces de evolucionar en ese sentido, parece tener una respuesta en la necesidad de conservar el genoma, pues todas las mitocondrias han reservado un pequeño genoma propio, cuya razón de existir no se ha determinado teóricamente si fue una casualidad  evolutiva o un resultado del azar.

Diferentes organismo han perdido porciones de su genoma pero ninguno lo ha hecho por completo. Pero todas las células complejas  que han conservado las  mitocondrias, han conservado  también el genoma.

Justamente porque las mitocondrias disponen de un genoma son capaces de asumir el control del proceso de respiración de la célula en su conjunto.  Pero la conservación de los genes  por la mitocondria  también acarrea graves riesgos para la célula eucariota  que están relacionados con los dos sexos y con la apoptosis o “suicidio” celular, tan importante en la formación de organismos multicelulares.

La genética humana necesariamente debe pretender remitirse  a un inicia del linaje del hombre, y de  acuerdo a los conocimientos actuales, ese principio estaría en una Eva mitocondrial, que en la evolución humana sería el ancestro común más reciente.  La Eva mitocondrial  recibe su nombre de la Eva del libro del Génesis.

Al seguir la línea genealógica por vía materna de cada persona en el árbol genealógico  de toda la humanidad, la Eva mitocondrial correspondería  a un único antepasado femenino, del cual desciende toda la población del Homo sapiens.                                                                                                                                              Una   comparación del ADN mitocondrial  de distintas etnias de diferentes regiones   sugiere que todas las secuencias de este ADN tienen envoltura molecular en una secuencia ancestral común.

Asumiendo que el genoma mitocondrial  sólo se puede obtener de la madre, estos hallazgos comprometerían a todos los seres humanos  con respecto a la posesión de una ascendiente femenina común por vía exclusivamente materna, cuando ya habrían existido los primeros y más primitivos congéneres.

Se ha considerado como un error común creer que la Eva mitocondrial era la única mujer viva en el momento de su existencia y que es la única mujer  que tuvo descendencia hasta la actualidad. Los estudios del ADN del núcleo celular indican que la dimensión de la población humana antigua  nunca descendió por debajo de algunas decenas de miles de individuos, y, por lo tanto, había muchas otras mujeres con descendientes vivos hasta la actualidad, pero que puede haber por lo menos en todas las líneas de descendencia, una generación sin descendencia femenina pero sí masculina, por lo que se refiere que no se mantuvo su ADN mitocondrial pero sí el ADN cromosómico.

Se sabe de esta Eva  mitocondrial debido a las mitocondrias que sólo se transmiten de la madre a la prole.  Cada mitocondria contiene  ADN  mitocondrial y la comparación de las secuencias de este ADN revela una filogenia molecular.

Aunque no se puede descartar que la Eva mitocondrial  haya sido el único ancestro femenino que vivió en su época, es probable que haya habido mujeres  anteriores ala Eva mitocondrial  y también otras pertenecientes a  aquella época que hayan tenido descendencia  hasta cierto momento en el pasado. Sin embargo, sólo la EVA mitocondrial produjo una línea compleja de hijas hasta el tiempo presente, por el cual es el ancestro femenino del cual proviene toda la población humana actual.

El fundamento del linaje de la Eva mitocondrial, está  en que al revisar el árbol genealógico  a través de la genética de todos los seres humanos de la actualidad, siguiendo la línea de cada individuo con respecto a su madre, se estará retrocediendo en el tiempo y todas las líneas convergirían  en un punto en el que todas las hijas comparten la misma madre. Se observa en ese seguimiento, que las ramas más antiguas (halogrupos)  comprueban una ascendencia mitocondrial  africana, y cuando más se retroceda en el tiempo, quedarán menos linajes hasta llegar a la unidad, que corresponde a la Eva mitocondrial.

Por ello, cuando más pequeña es una población, más rápidamente converge el ADN mitocondrial;  las migraciones de pequeños grupos derivan luego de unas pocas generaciones hacia un ADN mitocondrial  común.    Esto ha servido para establecer la teoría del origen común.

Así como las mitocondrias se heredan por vía materna, los cromosomas Y se heredan por vía paterna.

Por lo tanto, es válido aplicar los mismos principios con éstos cromosomas Y.  El ancestro común más cercano por vía paterna ha sido denominado Adán cromosómico. Pero debe señalarse que la ciencia actual puede  explicar que éste último  no vivió en la misma época que Eva, con una apreciable diferencia de tiempo.

El ADN mitocondrial  ( ADNmt ) es relevante para ambos sexos, ya que ambos lo poseen. Por eso solo se refiere a la historia materna de la especie, porque sólo las mujeres transmiten   su ADNmt a sus hijos. Y lo que se sabe en la actualidad es que los linajes ADNmt se remontan a una antepasada aficana de hace unos 200.000 años.                                                                                                                                         Para el caso del hombre de Neandertal, hasta ahora se lo ha encontrado fuera del rango de variación del ADNmt humano moderno, lo que sugiere  que los neandertales o cualquiera de otros grupos humanos arcaicos no han aportado genes a los humanos modernos.

Aunque existen señales firmes de un origen africano reciente por todo el genoma humano y no sólo por el ADNmt, esto no descarta ninguna mínima contribución de los neandertales.

Antes del proceso evolutivo a partir de Africa hace unos 200.000  años, el tema se complica mucho con numerosas especies y antepasados potenciales para el hombre moderno, como si cada nuevo descubrimiento de un fósil cambiase por completo la visión de cómo evolucionaron los seres humanos.

Parecería que, con los datos existentes, el  linaje humano se separó de los vecinos más próximos, los chimpancés, hace unos cinco o siete millones de años.

En cuanto a los hitos más importantes de la evolución humana, continúa la investigación para desentrañar el todavía misterio de conocer que hace humanos a los humanos.

1 pensamiento en “LA EVOLUCIÓN ANTES DE LA EVOLUCIÓN Y DESPUÉS”

  1. Gracias por instruirnos y permitirnos reflexionar sobre los asuntos primordiales. Felicitaciones por la didáctica explicación. María elena

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