Teoría sintética de la evolución

¿Qué es la teoría sintética de la evolución?

La teoría sintética de la evolución, también conocida como teoría neodarwinista o síntesis moderna de la evolución, es una teoría que propone un vínculo entre las teorías darwinianas de la selección natural y las teorías de la herencia propuestas por Gregor Mendel.

Esta teoría da explicaciones para la transformación de una especie por selección natural y para la división de una especie en subgrupos aislados (especiación). Concibe la evolución como la suma de eventos aleatorios (mutaciones y recombinación) y de eventos no aleatorios como la selección natural.

En la teoría sintética de la evolución el evento evolutivo fundamental es un cambio en la frecuencia de aparición de un alelo en una población. Por lo tanto, esta teoría se basa en el análisis de todos los factores que influyen en los cambios de las frecuencias alélicas poblacionales, a saber: mutación, selección y deriva génica.

Esta teoría afianza el papel esencial de la selección natural como motor de la evolución, pero a diferencia de las primeras teorías evolutivas, se sustenta en distintos elementos teóricos que facilitan su interpretación y análisis.

Historia de la teoría sintética de la evolución

Para entender la historia de la teoría sintética de la evolución es necesario hacer un recuento histórico de los antecedentes que tuvieron lugar para que dicha teoría tuviera cabida en el mundo científico.

• Darwin y Wallace. Podría decirse que todo comenzó en 1858 con los naturalistas ingleses Charles Darwin y Alfred Wallace, quienes llegaron independientemente a la deducción de que la selección natural es el mecanismo responsable para el origen de las variaciones fenotípicas y, por lo tanto, de la especiación. En algunos textos se indica que ambos autores presentaron una hipótesis conocida como “descendientes con modificación por selección natural”, por medio de la cual afirmaban 5 cosas:
  • Todos los organismos producen más descendencia que lo que el ambiente donde viven puede sostener.
  • La variabilidad intraespecífica (en la misma especie) de la mayoría de los rasgos es sumamente abundante.
  • La competencia por recursos limitados termina en una “lucha por la supervivencia”.
  • En la naturaleza se da la herencia de rasgos modificados, es decir, algunas modificaciones pueden ser heredadas de los progenitores a su descendencia.
  • Cuando las modificaciones son considerables, ello puede resultar en la evolución o aparición de una nueva especie.

Ambos naturalistas apoyaron sus teorías con observaciones detalladas de registros fósiles y de organismos vivos en sus ambientes naturales.

• Gregor Mendel. En la misma década (1856), el monje austriaco Gregor Mendel realizó una serie de experimentos con plantas de guisantes, por medio de los cuales determinó que los caracteres se heredan como entes físicos desde los parentales hacia la progenie. Gracias a sus descubrimientos, Mendel pudo formular las “leyes de la herencia de los caracteres”, que describen los principios de la dominancia, la segregación y la distribución independiente de los genes, que son ahora las bases fundamentales de la genética. Hay evidencias de que Darwin leyó los trabajos publicados por Mendel a la Sociedad de Historia Natural de Brünn a mediados de 1860. Sin embargo, no hizo referencia alguna a ellos en su famoso libro El origen de las especies, probablemente porque no comprendió con certeza a lo que este último se refería.
• El neodarwinismo. Los trabajos de Mendel estuvieron archivados hasta comienzos de 1900 y se popularizaron desde entonces. Sus leyes fueron aplicadas para la resolución de problemas relacionados con la herencia biológica, pero no parecían tener relación alguna con la biología evolutiva ni con los postulados de Darwin y Wallace. Este aparente divorcio entre ambos enfoques se debía a que los partidarios de las dos teorías no concebían una visión conjunta para analizar la variación continua de las especies. Fue el biólogo y estadístico Ronald Fisher en 1918 quien empleó las herramientas estadísticas de la época para reconciliar las inconsistencias entre las ideas de la selección natural de Darwin y los experimentos sobre la herencia de los caracteres de Mendel. El nacimiento del neodarwinismo, o de la teoría sintética de la evolución, tuvo lugar de manos del propio Ronald Fisher y de un gran grupo de biólogos teóricos, entre los que se encontraban Sewall Wright, John Haldane y otros. Más tarde, Theodosius Dobzhansky realizó importantes contribuciones al demostrar, por medio de estudios poblacionales experimentales, el efecto de la selección natural sobre la variabilidad de las poblaciones naturales empleando la integración de la genética mendeliana y la teoría cromosómica. Muchos otros científicos, aunque unos más que otros, influyeron en la síntesis de la teoría evolutiva que prevalece en la actualidad, pero aquí solo se mencionaron los más destacados.

Postulados de la teoría sintética de la evolución

La teoría sintética de la evolución, o síntesis moderna de la evolución, explica este proceso en términos de los cambios genéticos que ocurren en las poblaciones y que llevan a los procesos de especiación. Esta teoría define la evolución como “los cambios en las frecuencias alélicas de una población”.

De acuerdo con la misma, los mecanismos que dirigen el proceso evolutivo se basan en la selección natural, que está sustentada en algunos de los postulados contemplados por Darwin y Wallace, especialmente aquellos relacionados con la sobreproducción de descendencia, con su variación y con la herencia de los rasgos.

Así, los factores implicados en esta teoría son: las tasas de mutación, los procesos de migración, el azar o deriva génica, la recombinación o variación y la selección natural.

• Mutación. Las mutaciones son los cambios que ocurren en las secuencias de los genes y que generalmente producen fenotipos diferentes. Algunos tipos de mutaciones pueden ser deletéreas o dañinas, pero otros pueden ser ventajosos desde muchos puntos de vista (o simplemente neutrales). Las mutaciones o los cambios en la secuencia de ADN pueden ser heredadas desde padres a sus hijos y son la principal fuente de variación en la descendencia.
• Migración. Los procesos migratorios entre poblaciones diferentes de la misma especie pueden inducir un aumento en la variabilidad genética debido a la introducción de nuevos alelos al conjunto alélico de una población, alterando la frecuencia alélica de esta.
• Azar o deriva génetica. El azar o la deriva génetica es un evento genético que modifica la composición genotípica de una población por la aparición aleatoria de una modificación rara, bien sea por deleciones, translocaciones, inversiones, duplicaciones, etc., que puede terminar en la desaparición de los alelos menos frecuentes.
• Recombinación o variación. Es el proceso que se da durante la reproducción sexual e implica la combinación entre los cromosomas de los dos individuos que se reproducen para dar origen a un nuevo individuo, el cual se caracteriza por poseer una combinación genética distinta a la de sus padres. A través de este proceso se pueden dar deleciones, inversiones, duplicaciones, translocaciones, poliploidías, etc.

• Selección natural. La selección natural es una fuerza que produce cambios en la frecuencia de genes entre una generación y la siguiente, favoreciendo la reproducción diferencial de los individuos mejor adaptados. De acuerdo con las predicciones de los modelos neodarwinistas, los cambios evolutivos son graduales, tal y como lo propuso Darwin, lo que quiere decir que estos son lentos, graduales y continuos dentro de cada linaje determinado.

Evidencias de la teoría sintética de la evolución

La intervención antropológica de los ecosistemas ha proporcionado experimentos naturales que sirven para evidenciar las hipótesis neodarwinistas.

La polilla Biston betularia, por ejemplo, es un artrópodo abundante de las áreas boscosas de Inglaterra, donde se han distinguido dos formas de color, una clara y otra oscura. Un solo gen está implicado en las diferencias entre ambos fenotipos y se sabe que el alelo de color oscuro es dominante.

La frecuencia alélica de la forma oscura ha incrementado considerablemente desde 1850, especialmente en las zonas más industrializadas de Manchester y Birmingham, supuestamente como un mecanismo de camuflaje para evadir depredadores, es decir, debido a la selección natural.

La frecuencia de la forma oscura respecto a la clara aumentó desde el 1 hasta el 90% en menos de 100 años, pero en otras regiones menos industrializadas la forma oscura sigue siendo muy rara.

Fortalezas de la teoría sintética de la evolución

Las principales fortalezas de la teoría neodarwiniana se relacionan con tres principios básicos: causalidad, eficacia y alcance.

La causalidad establece que el mecanismo de selección natural es suficiente para conducir el proceso evolutivo y las tendencias observadas, es decir, que la selección natural es el principal motor para la especiación.

La eficacia se refiere a la capacidad de los organismos para generar novedades evolutivas y eliminar a los individuos poco adaptados en las poblaciones, algo así como “la supervivencia del más apto”.

El alcance tiene que ver con la capacidad del mecanismo para explicar los procesos microevolutivos y macroevolutivos.

Debilidades de la teoría sintética de la evolución

Según algunos investigadores, las debilidades de la teoría sintética de la evolución tienen que ver con ciertas omisiones que hace esta teoría a algunos procesos o eventos que se figuran, muchas veces, como “excepciones a la regla”.

Entre las omisiones principales están:

• La ausencia de un vínculo entre las células somáticas y germinales (sexuales) en algunos filos de invertebrados, la herencia de la variación somaclonal y la concepción de la transmisión vertical de los genes.
• La transferencia genética lateral u horizontal hacia los eucariotas mediada por las bacterias o los virus.
• La carencia de un concepto holístico de gen, el determinismo y el reduccionismo genético.
• El ADN no codificante, la epigénesis y los genes que no se transcriben.
• Las mutaciones homeóticas y la génesis del desarrollo.
• La especiación simpátrica.

Referencias

1. Frías, L. Omissions in the synthetic theory of evolution. Biological research.
2. Gardner, J.E., Simmons, J.E., Snustad, D.P. Principal of Genetic. 8 ‘“Edition. John Wiley and Sons.
3. Gould, S.J. Darwinism and the expansion of evolutionary theory. Science.
4. Henderson, M. 50 genetics ideas you really need to know. Quercus Books.
5. Watson, J.D. Molecular biology of the gene. Pearson Education India.