Reflexiones a cuenta del nacimiento de una nueva vida

Los que seguís este blog de forma habitual sabéis que se nutre fundamentalmente de la materia prima geológica obtenida en salidas de campo y, en ocasiones, encontrada de forma casual mientras me dedico a otras cosas. Sin embargo, a veces también tienen cabida reflexiones en torno a lo que se suele denominar Historia Natural. Éste es el caso de hoy, en el que quiero compartir algunos pensamientos motivados por el nacimiento esta semana de mi segundo hijo.

Naturalmente, no hay nada extraordinario en este caso, más allá del hecho de que se trata de mi propio hijo. La cantidad de seres que nacen a diario en este planeta es inconmesurable, como lo es el número de todos los que alguna vez han existido y ya han muerto. En cualquier caso, uno no deja de sentirse especial cuando uno, tal y como expresó Stephen J. Gould en uno de sus ensayos (lamento no recordar en cual), piensa que se encuentra inmerso en una cadena ininterrumpida de seres vivos que, desde hace más de 3.000 millones de años, han conseguido dejar descendencia antes de morir. Y es exactamente así. En ese tremendo abismo del tiempo ni uno sólo de mis antecesores ha muerto sin engendrar hijos que, a su vez, consiguieron sobrevivir el tiempo suficiente para traer al mundo a sus propios hijos. Y por cierto, tampoco los vuestros.

En este pensamiento se entrelazan dos conceptos fundamentales. Por un lado la idea de permanencia del material genético propio, heredado de nuestros ancestros y traspasado a nuestros sucesores, representando la continuidad. Por otra parte, la noción de la evolución de las formas vivas, evidenciada por el hecho de que cuanto más atrás miramos, más diferentes son nuestros antepasados de nosotros mismos. Continuidad y cambio son dos conceptos aparentemente contradictorios que representan las dos caras de la evolución.

Ocurre en ocasiones que ciertos hechos científicos se asientan en la sociedad como verdades autoevidentes a pesar de que la versión enseñada o presentada al público en general es tan extremadamente simple que no resiste el más mínimo análisis riguroso. Es el caso de la teoría de la evolución por medio de la selección natural de Darwin y Wallace, por ejemplo. El propio Darwin anticipó en El origen de las especies las objeciones que otros científicos (no sólo personajes dogmáticos cegados por convicciones religiosas, como suele creerse) podrían plantear a la teoría. Y procuró dar respuesta a lo largo de las páginas a la mayoría de ellas, siendo consciente de que en algún caso sus argumentos no eran todo lo sólidos que desearía. Sin embargo, las nociones que de esta teoría existen en el común de la sociedad actual  habrían sido demolidas con facilidad ya en el siglo XIX. A este respecto, cabe recordar que la teoría de Darwin y Wallace permaneció en el sótano de la ciencia biológica hasta que el redescubrimiento de las leyes de la herencia de Mendel proporcionaron un mecanismo plausible para la transmisión de los rasgos de padres a hijos.

Otro tanto ocurre con la codificación de la herencia en el ADN. La idea más extendida en torno al desarrollo de un ser vivo es la que equipara el ADN con un conjunto de planos de construcción en los cuales está perfectamente especificado el diseño corporal. Cada diseño requiere un juego de planos específicos. De esta forma, los planos son tanto más diferentes cuanto más diferentes son las criaturas a que pertenecen.

En la realidad, la ontogenia (desarrollo de un ser vivo) es un proceso más parecido a elaborar una receta de cocina. Cuando uno prepara un plato hay que tener en cuenta tanto los ingredientes como sus cantidades, el momento en que se añaden y el proceso mismo de elaboración.

Quizá lo más engañoso del modelo del juego de planos es lo siguiente: un plano sólo contiene la información necesaria para la construcción del objeto al que hace referencia. No hay incoherencias ni información inservible. Nada más alejado de la realidad del ADN. Los proyectos de secuenciación del genoma nos han revelado un hecho sorprendente: una gran parte de la cadena de bases no codifica ninguna proteína (que es, básicamente, lo que hace el ADN). Se ha dado en llamar ADN basura a esa importante fracción aparentemente inútil. Aparentemente. Esa porción no codificante es la principal fuente de variación y la razón misma que permite la evolución. El mecanismo es el siguiente: la mayor parte de las mutaciones de un gen no tendrán más efecto que impedir o alterar la síntesis de la proteína codificada. por tanto, cuando sólo se dispone de una copia de un gen, una alteración del mismo tiene consecuencias fatales para su portador (el equivalente a perder uno de los planos de nuestro proyecto de construcción o, si se prefiere, a modificar al azar una pieza del motor de nuestro coche). Por suerte, es relativamente frecuente que la molécula de ADN experimente alteraciones como copia de fragmentos de la cadena (como el copiar/pegar de un editor de texto). Las nuevas copias de los genes son libres de sufrir mutaciones sin afectar a la síntesis de la proteína original, en tanto se disponga de otra copia funcional. De tanto en tanto, alguna de estas mutaciones puede resultar de utilidad para el organismo en cuestión, lo que redunda en una ventaja competitiva. Las mutaciones que no suponen una ventaja ni una catástrofe son invisibles para la selección natural, acumulándose con el tiempo y pasando a formar parte de la parte no codificante del ADN. Quizá en el amanecer de la vida en la Tierra hubo una competencia entre moléculas autorreplicantes, algunas de las cuales no desperdiciaban energía en el mantenimiento de largas cadenas de información no útil. En tal caso, fueron barridas por otra que, si bien cargaba con esta ineficiencia a corto plazo, tenía la capacidad de evolucionar más rápidamente para adaptarse a cambios en el entorno.

Hasta ahora la variación. ¿Qué hay de la continuidad? Resulta que en el ADN existe un cierto número de genes que regulan aspectos esenciales para la vida. Están relacionados con funciones asociadas al propio funcionamiento de la molécula de ADN: su copia, transcripción, reparación de errores, etc. Son tan críticas estas funciones que estos genes no han cambiado en miles de millones de años, encontrándose en todas las formas de vida de la Tierra como herencia de nuestro último ancestro común. Del mismo modo, el estudio del desarrollo embrionario y sus mecanismos de control genéticos ha revelado otro hecho aún más sorprendente: existe un conjunto de genes que regulan este proceso de desarrollo y que resultan tener una estructura y mecanismos de actuación esencialmente idénticos independientemente del tipo de animal de que se trate. Se trata de los genes HOX, uno de los descubrimientos más espectaculares de la joven ciencia de la Evo-Devo (evolution and development).

De esta forma ambos temas, continuidad y variación, se dan la mano en el terreno de la biología molecular. Me considero terríblemente afortunado de haber vivido en una época en la cual se ha podido resolver por fin el misterio del desarrollo de un ser vivo, incluyéndonos a nosotros, desde el huevo hasta la edad adulta.

Y estos son los pensamientos que quería compartir con vosotros en estos días. En próximos artículos volveremos a la senda habitual de rocas y fósiles aunque, eso sí, con la frecuencia que me permitan mis ampliadas obligaciones paterno-filiales.

NOTA:

En este artículo he esbozado de forma muy ligera cuestiones de gran profundidad y alcance. A continuación os dejo unas recomendaciones para aquellos de vosotros interesados en avanzar en el conocimiento de la biología molecular, la genética y la evolución de mano de científicos que se encuentran en primera línea de batalla. Estos libros se encuentran en mi biblioteca personal y os los aconsejo de todo punto, si es que no los habéis leído ya.

1. Your inner fish. Neil Shubin. Editorial Vintage
2. The making of the fittest. Sean B. Carroll. Editorial Norton

3. Endless forms most beautiful. Sean B. Carroll. Editorial Norton

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