Una generalización de la selección natural

Este texto fue elaborado como trabajo del curso Biología Molecular Computacional de la Maestría en Ciencias de la Computación del Tecnológico de Costa Rica, en junio de 2015.

 “The selfish gene”, de Richard Dawkins, es un libro que llamó mucho la atención de la comunidad científica y del público en general desde su publicación en 1976. Expone una nueva visión de la teoría de la evolución, propuesta por Charles Darwin, pero aplicándola a las unidades de herencia de los organismos vivos: los genes.

 

Charles Darwin.

La tesis principal de Dawkins es que los genes, y por lo tanto todos los seres vivos, tienden a actuar de una forma individualista, buscando siempre el beneficio propio, antes del beneficio de grupos o de otros seres vivos. Esto representa un ataque al concepto que se conoce como selección de grupos, que se propone como un mecanismo evolutivo en el que muchas especies suelen formar grupos o estructuras sociales para buscar el beneficio de los miembros, aunque para algunos individuos signifique realizar algún tipo de sacrificio por el bien grupo.

Desde su punto de vista, tal mecanismo no tiene ningún sentido evolutivo porque no se perpetúan los genes del individuo que se sacrifica por el grupo, lo cual es uno de los puntos más básicos de la teoría de la evolución. La selección natural es el proceso gradual mediante el cual se da la evolución, y para sobrevivir la competencia que promueve este proceso, se hace necesario ser egoísta y poner los intereses propios antes que los de los demás.

El opuesto de ese concepto de egoísmo viene a ser el altruismo. El altruismo en este contexto se puede ver como cualquier práctica donde un ser vivo sacrifique algún recurso por el beneficio de otro, por más pequeño que sea. Sin embargo, aunque se pueda ver como un opuesto, pueden existir casos donde el altruismo expresado por un ser vivo le sirva para perpetuar sus genes, como es el caso del cuidado de los padres hacia sus hijos.

De esta forma, Dawkins define diferentes tipos de altruismo: el de una especie entera por beneficiar otras especies, el de un individuo por beneficiar a un grupo de su misma especie y el que se da en beneficio de sus propios genes.

El primer tipo de altruismo sería básicamente no existente, ya que cualquier especie que se sacrifique por otra se extinguiría eventualmente.

El segundo es el que Dawkins ataca y también señala como no existente, para él es un error asegurar que los individuos buscan sacrificarse ellos mismos antes que producir un daño al grupo. Afirma que el agrupamiento de individuos por el que se comete el sacrificio es completamente arbitrario. Así como un individuo se puede sacrificar por su manada, se podría sacrificar por su especie, género, clase o reino.

El tercer tipo de altruismo sería una manifestación del egoísmo del gen, lo más importante es perpetuarse y por lo tanto es absolutamente necesario proporcionar todo el bienestar posible a los hijos, quienes son los portadores de los genes de sus padres.

Por consiguiente, algunos tipos de altruismo son simplemente manifestaciones del mismo egoísmo de los genes.

Pero cabe cuestionar un momento esa regla de que lo más importante siempre es “perpetuar los genes”. Los únicos individuos que pueden compartir el 100% de su información genética son los gemelos idénticos, el resto comparte porcentajes mucho más bajos. Un padre comparte en promedio el 50% de la información genética con sus hijos. Podría interpretarse que cuando un padre comete actos altruistas con sus hijos, lo está haciendo por perpetuar la mitad de sus genes.

Un individuo comparte con su abuelo aproximadamente el 25% de la información genética, al igual que con algún tío. De igual forma se puede calcular el porcentaje de similitud que tienen los genes de dos parientes cualesquiera.

Si vemos el asunto de perpetuar los genes como algo netamente porcentual, entonces sería posible afirmar que si es válido que un padre cometa actos altruistas por sus hijos con un 50% de sus gentes, entonces también sería válido que un pariente haga lo mismo porque también comparte algún porcentaje de sus genes, sólo que como son menos, entonces tal vez el sacrificio no sea tan grande o sea esporádico.

Desde esta perspectiva no suena tan descabellado pensar que un individuo se sacrifique por un grupo, que a la larga podrían ser sus parientes y podrían compartir un alto porcentaje de genes. Pero definitivamente, la relación más fuerte se daría siempre entre padres e hijos.

Para entender de dónde nace el concepto del egoísmo en los genes, Dawkins hace un viaje al origen mismo de la vida, en las etapas tempranas de la evolución, cuando todavía no había seres vivos como los conocemos, si no moléculas estables.

Dado que en este ambiente primitivo no existen seres vivos, la teoría de la evolución no aplica; Dawkins generaliza el concepto de la supervivencia del más apto a la supervivencia de lo estable.

En la naturaleza, los átomos buscan formar estructuras estables y así las moléculas se forman por átomos buscando estabilidad. En las etapas tempranas de la evolución, las moléculas que prevalecían eran las que tenían alguna estructura o configuración estable.

Ácido desoxirribonucléico, el replicador de la vida conocida.

Eventualmente, las estructuras estables dieron origen a los replicadores, moléculas que utilizan partículas simples en su entorno para construir una copia de sí mismas. Otra posibilidad, es que los replicadores no hicieran copias de sí mismos, sino de una especie de negativo, el cual, a su vez, realiza copias que son similares al replicador original. La evolución de estos replicadores opuestos, supone, llegó a ser lo que hoy conocemos como ADN, que se comporta de una manera similar.

Al referirse a la estabilidad de los replicadores, se describen tres tipos de estabilidad: longevidad, velocidad de reproducción y exactitud de las réplicas.

La longevidad parece algo que se sigue naturalmente de la estabilidad, un replicador que existe durante mucho tiempo logra hacer más copias de sí mismo que otro que existe poco tiempo.

Por otro lado, la velocidad de reproducción es la rapidez con la cual un replicador logra reproducirse. Entre más rápido se reproduzca, más oportunidad va a tener de perpetuarse.

Por último, la exactitud con que hace las réplicas también incide en su estabilidad. Si un replicador se reproduce rápidamente pero se cometen muchos “errores” en las copias, se reduce la posibilidad de supervivencia porque los descendientes son muy diferentes a sus antecesores.

En este último tipo de estabilidad se produce una interesante paradoja: los errores de replicación son necesarios para que se dé la evolución, pero muchos errores ponen en riesgo la supervivencia. Las moléculas como el ADN cometen errores al replicarse, pero en general siempre “tratan” de evitarlos. Se podría decir que nadie quiere evolucionar, pero es inevitable.

Modelo de la estructura del ADN

Conforme avanzó el tiempo, las partículas esenciales para replicarse fueron escaseando y se dio campo a la competencia entre replicadores. Posiblemente desarrollaron características que permitían, por ejemplo, romper otra molécula contrincante con el fin de reutilizar sus componentes. En esta competencia por continuar siendo estables y luchar por los recursos, los replicadores desarrollaron estrategias para protegerse.

De esta forma, pudieron aprovechar o construir estructuras como membranas para resguardarse del exterior. Así se propone un posible origen de la célula, que vendría a ser una especie de vehículo o máquina de supervivencia de los replicadores.

Es cerca de este punto donde la propuesta de Dawkins se conecta con la teoría de la evolución de Darwin. Los replicadores siguen existiendo en grandes colonias, que conocemos como seres vivos, los cuales pueden verse como grandes robots que controlan para poder seguir haciendo lo que siempre han hecho: copiarse a sí mismos.

Es interesante notar cómo se cambian los roles desde la visión de Dawkins, los genes tienen características humanas como el egoísmo, y los seres vivos se describen como máquinas que funcionan como guardianes de los primeros.

La propuesta de Dawkins en estos primeros capítulos es definitivamente muy interesante, brinda una posible explicación de cómo empezó la vida por medio de una generalización de los mecanismos de la teoría de la evolución que se aplican en un entorno donde todavía no se puede hablar de seres vivos.  La experimentación ha demostrado cómo bajo ciertas condiciones moléculas complejas se forman a partir de otras más simples, haciendo ver que efectivamente es posible que esto haya sucedido. Sólo hace falta un factor muy importante que es complicado de replicar: el paso de 4000 millones de años.

Richard Dawkins, autor de "The Selfish Gene"

Referencias

Dawkins, R. (2006). The selfish gene (30th anniversary ed.). Oxford: Oxford University Press.

Imágenes

"Charles Darwin photograph by Julia Margaret Cameron, 1968" by Julia Margaret Cameron - http://jadepricephoto.com/darwiniana/4.jpg. Licensed under Public Domain via Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charles_Darwin_photograph_by_Julia_Margaret_Cameron,_1968.jpg#/media/File:Charles_Darwin_photograph_by_Julia_Margaret_Cameron,_1968.jpg

"DNA replication split" by I, Madprime. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_replication_split.svg#/media/File:DNA_replication_split.svg

"ADN animation" by brian0918™ - Own work. Licensed under Public Domain via Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ADN_animation.gif#/media/File:ADN_animation.gif

"Richard Dawkins Cooper Union Shankbone" by David Shankbone - Own work. Licensed under CC BY 3.0 via Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Richard_Dawkins_Cooper_Union_Shankbone.jpg#/media/File:Richard_Dawkins_Cooper_Union_Shankbone.jpg