El nuevo mecanismo no darwinista de adaptación de A. L. Hughes fue descubierto y publicado en detalle por un genetista adscrito al movimiento del D.I. hace 25 años
Nota del Director: ENV [la fuente de este artículo] se complace en presentar los comentarios del Dr. Wolf-Ekkehard Lönnig, Científico Director, Departamento de Genética Molecular de Plantas, Instituto Max Planck para Investigación en Crianza de Plantas (retirado).
Aunque no estoy afiliado con el Instituto Discovery ni con el Centro para la Ciencia y la Cultura, se me ha invitado gentilmente a comentar acerca del artículo de Austin L. Hughes publicado en 2011 en Heredity, «Evolution of adaptive phenotypic traits without positive Darwinian selection [Evolución de caracteres adaptativos fenotípicos sin selección darwinista positiva]». P. J. Levi ha presentado de forma muy acertada la esencia del artículo aquí como sigue:
Hughes propone ahora un modelo al que se refiere como el modelo de plasticidad-relajación-mutación (PRM). El PRM sugiere que los fenotipos adaptativos surgen como sigue: (1) existe un carácter fenotípicamente plástico (esto es, uno que cambia con el medio ambiente, como sudar durante el calor veraniego); (2) el medio ambiente deviene constante, de modo que el carácter asume sólo uno de sus estados durante un prolongado período de tiempo; y (3) durante este tiempo se acumulan unas mutaciones deletéreas en el estado no usado del carácter, de modo que en consecuencia se pierde su base genética.
Como genetista, he estado «predicando» exactamente este tipo de evolución y especiación no-darwinista desde 1986, con el respaldo de muchos datos y argumentos genéticos (ver la lista de referencias al final).
Desde luego, hasta cierto punto el desconocimiento de Hughes de la existencia previa de esta posición puede ser comprensible. Porque la diseminación libre de teorías y descubrimientos en ciencia se encuentra frecuentemente con el problema fundamental de la barrera del lenguaje. Todo lo que no haya sido publicado en inglés, sino sólo en aquellos «idiomas olvidados» como el alemán, francés o español, tiene una elevada posibilidad de ser simplemente ignorado o pasado por alto (incluso si está disponible en Internet).
El Dr. Wolf-Ekkehard Lönnig ha realizado extensísimas investigaciones en genética molecular sobre el Antirrhinum majus (en la fotografía) y otras especies como el Misopates orontium, llegando a conclusiones de gran peso sobre los fenómenos de adaptación y especiación desde un origen fruto de una deliberación inteligente. Fotografía cortesía de Carsten Niehaus.
Sin embargo, nadie se atrevería a mantener que Mendel no descubrió las leyes básicas de la herencia debido a que se publicaron primero en alemán (y sólo 36 años después en inglés por Bateson), por no hablar de teorías y de descubrimientos de premios Nobel como Einstein, Planck, Heisenberg y muchos otros.
Así, ¿cuál fue mi descubrimiento? En nuestro artículo con revisión por pares sobre «Biodiversity and Dollo's law: to what extent can the phenotypic differences between Antirrhinum majus and Misopates orontium be bridged by mutagenesis? [Biodiversidad y la ley de Dollo: ¿hasta qué punto se pueden cubrir las diferencias fenotípicas entre Antirrhinum majus y Misopates orontium mediante mutagénesis?]» (Bioremediation, Biodiversity and Bioavailability 1, 1-30 (2007)), resumí de esta manera la regla de Stubbe, que él había formulado después de unos 40 años de intensa investigación sobre mutaciones, especialmente con Antirrhinum majus (boca de dragón):
Todas las alteraciones que se deben a diferentes factores medioambientales (modificaciones) se han detectado también como mutantes, pero no todos los fenotipos debidos a mutaciones pueden replicarse mediante modificaciones provocadas por el medio ambiente.
De acuerdo con mis propios trabajos sobre más de dos millones de plantas en la Universidad de Bonn y en el Instituto Max-Planck para Investigación en Crianza de Plantas, casi todas las mutaciones en plantas son recesivas, y el mismo Stubbe había descrito unos 500 mutantes de esta clase. En términos genéticos, ¿qué significa la recesividad? James D. Watson escribía en 1976 (p. 190; similarmente 1897, p. 222; más detalles y citas en Lönnig 1986, pp. 122 ss., 334 ss., 362-372, véase también la versión de 1993):
La mayoría de los genes mutantes son recesivos con respecto a los genes silvestres. [...] El fenotipo recesivo resulta a menudo del fallo de genes mutantes en producir ninguna proteína funcional (enzima).
Véase también Fincham en su libro de texto Genetics (1983, p. 350), y muchos otros autores documentados por Lönnig 1986. Goldschmidt (1935, 1961) llegó a los mismos resultados sobre modificaciones y fenotipos mutantes que Stubbe, especialmente en relación con sus estudios sobre fenocopias en Drosophila.
A continuación proporciono una traducción, con alguna ayuda del Profesor Granville Sewell, de mi texto de 1986, relevante a la cuestión de la especiación no darwinista a la que se hace referencia más arriba (de Lönnig 1986, p. 473; allá donde digo «todos los posibles», que el lector no lo tome de forma excesivamente literal):
La especie original tenía un potencial mayor para adaptarse a todos los posibles ambientes. Con el transcurrir del tiempo, esta amplia capacidad para la adaptación ha ido quedando constantemente reducida en los respectivos hábitats por la acumulación de alelos ligeramente deletéreos (así como por pérdidas totales de funciones genéticas redundantes para un hábitat), con la natural excepción de aquella parte que fuese necesaria para afrontar el medio particular de una especie. ... Por reducción mutativa del potencial genético, las mutaciones devienen «heredables» —Pero por extraño que pueda parecer, esto no tiene nada que ver con la herencia de las características adquiridas. Porque las características no se adquirieron por un proceso evolutivo, sino que existían desde el mismo principio debido a la mayor adaptabilidad. En muchas especies sólo se han preservado las funciones genéticas necesarias para hacer frente al medio correspondiente, procedentes de este potencial de adaptabilidad. El «resto» se ha perdido debido a mutaciones (acumulación de alelos ligeramente desventajosos)— en la formación de especies secundarias.
Estos puntos se desarrollan en las 539 páginas del libro de 1986 y en ediciones posteriores en 624 páginas con referencia a adaptación, evolución y formación de especies debido a pérdidas de funciones genéticas sin selección positiva darwinista (en todas las ediciones con muchos ejemplos biológicos, también en diversos artículos revisados por pares en revistas como Gene, Annual Review of Genetics and Advances in Botanical Research: ver Kunze et al. 1997, Lönnig et al. 2007, Lönnig 2010, Lönnig y Saedler 1997, 2002). Michael Behe también ha tratado de manera exhaustiva el tema a nivel molecular en microorganismos, a la vez que hasta cierto punto da una reseña de ejemplos que se dan de selección positiva (Behe 2010).
Compárese la cita/traducción que se da más arriba con las siguientes oraciones procedentes del Resumen de Hughes (2011, p. 1):
Recientes datos sugieren la frecuente ocurrencia de un simple modelo no darwinista (pero no lamarckista) para la evolución de rasgos fenotípicos adaptativos, que aquí se titula el mecanismo plasticidad-relajación-mutación (PRM). Este mecanismo involucra plasticidad fenotípica ancestral seguida de especialización en un medio ambiente alternativo y con ello la expresión permanente de un fenotipo alternativo. Una vez ocurre esta especialización, se relaja la selección purificadora sobre la base molecular de otros fenotipos. Finalmente, las mutaciones que eliminan de manera permanente las rutas que llevan a fenotipos alternativos pueden quedar fijadas por la deriva genética.
Yo también razonaba (y con ello estoy de acuerdo con Hughes) que lo que él llama el mecanismo PRM está ampliamente extendido y que hay
evidencia de que la plasticidad fenotípica ha precedido a la adaptación en una cantidad de taxones y [que hay] evidencia de que caracteres adaptativos han aparecido como resultado de la pérdida de rutas de desarrollo alternativas. El mecanismo PRM puede fácilmente explicar casos de radiación adaptativa explosiva, así como casos recientemente comunicados de una aparente evolución adaptativa en tiempo ecológico.
Por ejemplo, explicaba yo la radiación relativamente reciente de los cíclidos virtualmente por el mismo mecanismo PRM que lo hacía Hughes en la p. 6 de su artículo de 2011, pero con más detalle, y naturalmente sin usar el mismo término «PRM» (Lönnig y Saedler 2002, Lönnig 2003; véase también Lönnig 2002 para la topolisis en las Islas Galápagos). También he analizado ejemplos de «taxones estrechamente relacionados, algunos de los cuales exhiben plasticidad fenotípica con respecto a un carácter determinado, mientras que otros muestran un aparente fijado de sólo uno de los fenotipos alternativos» (Hughes, p. 5).
Así, la adaptación no darwinista y la evolución por la pérdida de funciones genéticas parece haber sido descubierta y publicada por al menos tres diferentes biólogos trabajando de forma independiente entre sí: Hughes (2011), Behe (2010), y Lönnig (1986, 1993, 2003, 2011 y en los artículos con revisión por pares a los que se hace referencia más arriba).
Aunque Hughes tiene razón al decir que «Relativamente pocos autores han sugerido que pudieran surgir fenotipos adaptativos en ausencia de una selección positiva darwinista» (p. 2), me gustaría observar que ha habido más biólogos que lo han hecho de lo que él se creía cuando escribió estas palabras.
Finalmente, podría añadir que Richard Dawkins escribió recientemente lo siguiente acerca de la selección y adaptación positiva darwinista:
He escrito muchas veces que la selección natural NO es el único mecanismo de evolución. He dicho que es el único mecanismo conocido de evolución ADAPTATIVA. Y lo diré otra vez. La selección natural es el único mecanismo conocido de evolución adaptativa, lo que significa la evolución de adaptaciones complejas que comportan la ilusión de un designio. Si alguien tiene algún otro candidato que no involucre la selección, que lo presente.
Si Dawkins analizase los puntos sobre adaptación sin selección positiva darwinista que se mencionan más arriba, probablemente objetaría que sin embargo la selección natural dio origen por evolución en primer lugar al potencial genético de adaptabilidad originalmente mayor. Sin embargo, esta es una cuestión como mínimo debatible, como lo exponen, por dar unos pocos ejemplos recientes, Axe (2010a, 2010b), Gauger et al. 2010, Gauger y Axe (2011).
También hay buenas razones científicas para argumentar con ejemplos concretos que el potencial de adaptabilidad primario apunta a la realidad de la teleología y del diseño inteligente (Lönnig 1986/1993, 2003, 2010). Porque, entre otras cosas, «El beneficio a corto plazo siempre ha sido lo único que cuenta en evolución; el beneficio a largo plazo nunca ha contado» (Richard Dawkins en una discusión con Jaron Lanier 2008). Los potenciales inicialmente más extensos/inclusivos de adaptabilidad genética de las especies y de los géneros rebasan claramente los beneficios a corto plazo. Se precisa de más investigación para establecer una serie de ejemplos biológicos y moleculares detallados para este modelo de beneficios a largo plazo de la complejidad especificada y del diseño ingenioso.
Referencias que se citan
Axe DD (2010a) The limits of complex adaptation: An analysis based on a simple model of structured bacterial populations. BIO-Complexity 1, Issue 4, 1-10. http://bio-complexity.org/ojs/index.php/main/article/view/BIO-C.2010.4
Axe DD (2010b) The case against a Darwinian origin of protein folds. BIO-Complexity 1, Issue 1, 1-12. http://bio-complexity.org/ojs/index.php/main/article/view/BIO-C.2010.1/BIO-C.2010.1
Behe MJ (2010) Experimental evolution, loss-of-function mutations, and «the first rule of adaptive evolution». The Quarterly Review of Biology 85:419-445.
Dawkins R (2011) http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2011/11/24/rip-lynn-margulis-ctd/
Dawkins R and J Lanier (2008) http://richarddawkins.net/articles/2581?page=1
Gauger A and DD Axe (2011) The evolutionary accessibility of new enzyme functions: A case study from the biotin pathway. BIO-Complexity 2, Issue1, 1-17. http://bio-complexity.org/ojs/index.php/main/article/view/BIO-C.2011.1/BIO-C.2011.1
Gauger AK, Ebnet S, Fahey PF and R Seelke (2010) Reductive evolution can prevent populations from taking simple adaptive paths to high fitness. BIO-Complexity 1, Issue 2, 1-9. http://bio-complexity.org/ojs/index.php/main/article/view/BIO-C.2010.2/BIO-C.2010.2
Hughes AL (2011) Evolution of adaptive phenotypic traits without positive Darwinian selection. Heredity, advance online publication. doi:10.1038/hdy.2011.97
Kunze R, Saedler H and W-E Lönnig (1997) Plant transposable elements. Advances in Botanical Research 27, 331-470.
Levi PJ (2011) No positive selection, no Darwin: A new non-Darwinian mechanism for the origin of adaptive phenotypes: http://www.evolutionnews.org/2011/11/no_positive_selection_no_darwi052941.html
Lönnig W-E (1986) Artbegriff und Ursprung der Arten (Species Concepts and the Origin of Species; 540 pp, second revised printing also in 1986). Im Selbsverlag, Köln. As for my work in Bonn and Cologne, see also http://www.weloennig.de/CurriculumVitae.pdf
Lönnig W-E (1987, 1988 and 1993) Second (1987) and third edition (two impressions), the latter with the new title Artbegriff, Evolution und Schöpfung, (622 pp. the translated text again on p. 473 with additional material on pp. 586/587). Naturwissenschaftlicher Verlag Köln. ISBN 3-9801772-0-3. Internet edition 2002: http://www.weloennig.de/Artbegriff.html Chapter VII: http://www.weloennig.de/AesVII.html. See also the book review in Theoretical and Applied Genetics 79, 431 (1990): http://www.weloennig.de/AesBook.html (in English).
Lönnig W-E (2002) Galapagos als Evolutionsmodell: http://www.weloennig.de/NeoB.Ana2.html
Lönnig W-E (2003) Mutationen: Das Gesetz der recurrenten Variation: http://www.weloennig.de/Gesetz_Rekurrente_Variation.html#anhang
Lönnig, W-E (2010) Mutagenesis in Physalis pubescens L. ssp. floridana: Some further research on Dollo's law and the law of recurrent variation. Floriculture and Ornamental Biotechnology 4 (Special Issue): 1-21. http://www.globalsciencebooks.info/JournalsSup/images/Sample/FOB_4(SI1)1-21o.pdf
Lönnig W-E (2011) Die Evolution der karnivoren Pflanzen (pp. 30 and 169): http://www.weloennig.de/Utricularia2011Buch.pdf
Lönnig W-E and H Saedler (1997) Plant transposons: contributors to evolution? Gene 205, 245-253.
Lönnig W-E und H Saedler (2002) Chromosome rearrangements and transposable elements. Annual Reviews of Genetics 36: 389-410.
Lönnig W-E, Stüber K, Saedler H. and J H Kim (2007) Biodiversity and Dollo's law: to what extent can the phenotypic differences between Antirrhinum majus and Misopates orontium be bridged by mutagenesis? Bioremediation, Biodiversity and Bioavailability 1: 1-30. http://www.weloennig.de/Dollo-1a.pdf
Stubbe H (1966) Genetik und Zytologie von Antirrhinum L. sect. Antirrhinum. VEB Gustav Fischer Verlag Jena. (Hans Stubbe was professor and director of the Institute of Genetics of the University Halle-Wittenberg; see http://de.wikipedia.org/wiki/Hans_Stubbe.)
Fuente: Evolution News – A. L. Hughes's New Non-Darwinian Mechanism of Adaption Was Discovered and Published in Detail by an ID Geneticist 25 Years Ago 7/03/2011
Redacción: © Wolf-Ekkehard Lönnig - www.evolutionnews.org
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2011 - www.sedin.org
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