Desde los albores de la gen\u00e9tica a principios del siglo XX, los bi\u00f3logos han debatido si la evoluci\u00f3n est\u00e1 impulsada m\u00e1s por mutaciones aleatorias o por la diversidad original en el acervo gen\u00e9tico. Tener muchas opciones gen\u00e9ticas para elegir puede hacer que la selecci\u00f3n natural se mueva mucho m\u00e1s r\u00e1pido al principio, pero \u00bflas mutaciones gen\u00e9ticas que suceden con el tiempo contribuyen m\u00e1s a la supervivencia de las especies al final?<\/p>\n\n\n\n
Para intentar resolver esta pol\u00e9mica de larga data de una vez por todas, los investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han probado la capacidad de adaptaci\u00f3n de 72 poblaciones diferentes de bacterias Escherichia coli<\/em> durante 2000 generaciones (alrededor de 300 d\u00edas). Cada poblaci\u00f3n de bacterias fue dise\u00f1ada para tener diferentes cantidades de diversidad gen\u00e9tica al comienzo del experimento. En un extremo del espectro, la poblaci\u00f3n se crio a partir de un solo clon, por lo que cada c\u00e9lula era gen\u00e9ticamente id\u00e9ntica a todas las dem\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n En el medio del espectro, las poblaciones crecieron a partir de una poblaci\u00f3n preexistente de bacterias. En el otro extremo del espectro, las poblaciones de E. coli<\/em> se crearon mezclando unas pocas poblaciones preexistentes, creando la m\u00e1xima cantidad de diversidad gen\u00e9tica posible.<\/p>\n\n\n\n Cada poblaci\u00f3n fue alimentada con glucosa al comienzo del experimento. Para probar la adaptabilidad, se tomaron varios conjuntos de estas poblaciones de bacterias y se propagaron en un entorno de crecimiento diferente, proporcion\u00e1ndoles el amino\u00e1cido D-serina en lugar de glucosa para sus necesidades energ\u00e9ticas.<\/p>\n\n\n\n En el punto de generaci\u00f3n 0, 500 y 2000, se evalu\u00f3 la capacidad de las poblaciones para competir por los recursos nutricionales contra un competidor com\u00fan (que era otra cepa de E. coli<\/em> con un nivel de aptitud intermedio). Todas las muestras de E. coli<\/em> se derivaron del Proyecto de Evoluci\u00f3n Experimental a Largo Plazo, que fue iniciado en 1988 por uno de los coautores del art\u00edculo reciente, el bi\u00f3logo evolutivo Richard Lenski.<\/p>\n\n\n\n Cuando se midi\u00f3 la aptitud de cada poblaci\u00f3n de bacterias en el entorno de D-serina antes de que ocurriera cualquier evoluci\u00f3n, a las poblaciones con mayor diversidad gen\u00e9tica les fue mejor que a los clones. En las primeras etapas del experimento (alrededor de 50 generaciones), la riqueza de la diversidad gen\u00e9tica en la poblaci\u00f3n inicial fue importante para la adaptaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Pero, para la generaci\u00f3n 500, la diversidad al comienzo del experimento “ya no importaba” porque las nuevas mutaciones eran “suficientemente grandes”, escriben los autores en su preimpresi\u00f3n, que est\u00e1 disponible en BioRxiv antes de la revisi\u00f3n por pares. Para la generaci\u00f3n 500 y 2000, “no hubo diferencias en la aptitud” entre todas las diferentes poblaciones de bacterias, a pesar de la variaci\u00f3n en la aptitud al principio.<\/p>\n\n\n\n “Cualquier beneficio de la variaci\u00f3n preexistente en las poblaciones asexuales a menudo puede ser de corta duraci\u00f3n, como vimos en nuestro experimento, porque esa variaci\u00f3n se eliminar\u00e1 cuando las nuevas mutaciones beneficiosas lleguen a la fijaci\u00f3n”, escriben los investigadores.<\/p>\n\n\n\n Si bien a\u00fan debe ser examinado por otros en la comunidad cient\u00edfica y publicado en una revista revisada por pares, este resultado puede cerrar el libro sobre el argumento de mayor duraci\u00f3n en biolog\u00eda evolutiva cuando se trata de bacterias. Pero no hay una respuesta “correcta” en t\u00e9rminos de la importancia relativa de la variaci\u00f3n permanente y las nuevas mutaciones para la adaptaci\u00f3n en la naturaleza, escriben los investigadores.<\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos que trabajan en diferentes modelos tienden a “enfatizar una u otra fuente de variaci\u00f3n gen\u00e9tica”, agregan.<\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos que estudian animales y plantas tienden a enfatizar la diversidad del acervo gen\u00e9tico como la principal fuente de capacidad evolutiva porque no es pr\u00e1ctico esperar cientos de a\u00f1os para que las mutaciones mezclen las cosas. Aquellos que estudian bacterias y virus tienden a considerar las mutaciones como la principal fuente de evoluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Pero en realidad, ambas fuerzas, la mutaci\u00f3n y la diversidad gen\u00e9tica existente, “pueden contribuir de forma secuencial, simult\u00e1nea e incluso sin\u00e9rgica al proceso de adaptaci\u00f3n por selecci\u00f3n natural”, dicen los investigadores.<\/p>\n\n\n\n Esta preimpresi\u00f3n est\u00e1 disponible en BioRxiv <\/a>antes de la revisi\u00f3n por pares.<\/p>\n\n\n\n