Algo más sobre el Tiktaalik

noviembre 4, 2008

Un nuevo estudio sobre Tiktaalik nos recuerda que la transición gradual de la vida acuática a la terrestre requiere de algo más que la evolución de nuevos miembros.

La típica defensa que los creacionistas usan en contra de la teoría evolutiva es que no hay ejemplos fósiles de animales que sean una transición entre unas especies y otras. Esto es fácilmente justificable si tenemos en cuenta que el registro fósil es incompleto y que cuando miramos en una escala de millones de años es difícil atinar justo con el momento y encontrar un animal de transición. Pero es que además esa acusación es falsa. Hay multitud de ejemplos de fósiles que son animales de transición o contienen características anatómicas de transición.
Uno de los ejemplos más bellos lo representan los animales de cuatro patas que colonizaron la tierra firme por primera vez. A lo largo de los años se ha encontrado toda una secuencia de animales que representan “eslabones perdidos” entre los “peces” y los tetrápodos.
En esta web ya cubrimos la noticia sobre uno de estos fósiles, el caso de Tiktaalik roseae y sus protomiembros. Ahora estos mismos restos proporcionan más información.
Los fósiles de 375 millones de años fueron hallados en 2004 en Ellesmere Island (Canada) a unos 1000 km del circulo polar ártico en lo que antes fue un pantano subtropical. Gracias a estos fósiles exquisitamente conservados se puede ver cómo los huesos que formaban las aletas de los peces pulmonados se transformaron en los huesos que forman las muñecas y manos de los tetrápodos. Esos protomiembros a medio camino entre dos anatomías permitieron ya a esos seres reptar o “andar” en aguas someras. Estos fósiles permiten, por tanto, ver los pasos individuales e intermedios que posibilitaron la colonización de tierra firme por parte de los vertebrados y resuelve la cronología de esta compleja transición.
Recordemos aquí que en aquellos tiempos del Devónico diversas criaturas querían conquistar tierra firme, nosotros descendemos de aquellos que tenían 5 protodedos en cada miembro. De hecho, todos los tetrápodos descienden de ellos y de este modo los dinosaurios, los antepasados de los caballos o un gato tienen o tenían cinco dedos (en algunas especies algunos dedos se han ido perdiendo con el tiempo). Pero había otras criaturas que tenían 6, 7 e incluso 8. Si los que tenían 8 dedos hubieran ganado esa carrera por la conquista de tierra firme ahora probablemente contaríamos en hexadecimal en lugar de en decimal.
Pero no sólo se necesitaban patas para conquistar la tierra, se necesitaron muchas otras adaptaciones al hostil ambiente que representaba todo aquello que estaba fuera del agua; un mundo tentador, sin duda, pero difícil de conquistar.
Ahora los análisis posteriores de los huesos fósiles de Tiktaalik roseae nos dicen más cosas gracias a que se ha conseguido limpiar de roca el cráneo fósil. El nuevo estudio nos recuerda que la transición gradual de la vida acuática a la terrestre requiere de algo más que la evolución de nuevos miembros. Este animal no solamente tenía ya protomiembros, sino que además ya tenía un protocuello móvil. Por tanto, algunas adaptaciones craneales que se creían asociadas a los animales terrestres fueron primero adaptaciones a la vida en aguas someras.

Foto

Tiktaalik roseae (centro) sería un estadio intermedio entre el de pez Eusthenopteron (abajo) y un “tetrápodo” (arriba).

En el caso de encontrar un pez inteligente que pudiera contestar sí o no a nuestras preguntas le sería más fácil decir que no que asentir con un movimiento de cabeza. En algún momento de ese pasado remoto aquellos antepasados nuestros del Devónico evolucionaron para tener una cuello más móvil y articulado que el de los peces. Además los huesos que cubren sus branquias hacen creer a los investigadores que estos animales ya respiraban aire.
Neil Shubin y su equipo de University of Chicago han conseguido revelar más estructuras que delatan a este fósil como un estadio intermedio entre los peces como el Eusthenopteron y los tetrápodos. Según ellos durante esta transición la cabeza del animal terminó estando más sólidamente construida y al mismo tiempo siendo más articulada respecto al resto del cuerpo. Esta capacidad de un cuello más complejo representaba una ventaja obvia para un depredador que vivía en aguas someras.
Además, encontraron un hueso del cráneo que los peces usan para coordinar la mandíbula a la hora de alimentarse o respirar con las branquias y que en este caso se había encogido debido a su menor importancia. Esto se debía a una pérdida de función en el proceso de respiración branquial y a su remodelación para su nueva función en el proceso de audición, ya que este hueso terminaría siendo una parte del oído medio en los animales de tierra firme.
Los fósiles son propiedad de las gentes de los territorios Nunavut y serán devueltos a Canadá después de su estudio.
Ahora, cuente hasta diez, puede usar sus dedos si lo desea, y asintiendo con la cabeza diga que la evolución existe; puede que alguien le escuche gracias a los huesecillos del oído medio.

Fuente: Artículo original (resumen).

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Evolución o Creacionismo

noviembre 1, 2008

Ya lo tengo… Dios creó a Adán y a Eva. El resto venimos del mono.

María, de 6 años


Según unos investigadores parte del ADN de los mamíferos parece que se hubiera adquirido por transferencia horizontal. Si este descubrimiento se confirmara cambiaría la comprensión que tenemos sobre la evolución.

Campylobacter

Campylobacter

Normalmente adquirimos nuestros genes verticalmente, es decir de nuestros padres, éstos de sus padres y así sucesivamente. Las bacterias por otro lado pueden transferirse genes horizontalmente del tal modo que ciertas cantidades de material genético pasan de una bacteria a otra entre individuos no emparentados.
Ahora biólogos de la Universidad de Texas en Arlington dicen haber encontrado algo sorprendente: transferencia horizontal en mamíferos y anfibios. Cédric Feschotte, líder del estudio, dice que los responsables de esta transferencia horizontal serían transposones que habrían saltado entre distintas especies gracias a los virus. Estos transposones habrían sido luego asimilados en nuestros cromosomas, asegurándose así su paso a las siguientes generaciones.
Según él que parte del ADN de los mamíferos no provenga de alguna especie ancestral es una idea muy interesante.
De los 26 genomas estudiados el equipo de investigadores encontró secuencias de ADN de casi idéntica longitud, y conocidas como transposones hAT, en siete especies separadas hasta en 340 millones de años evolutivos. Entre esas siete especies se encuentra un erizo, el oposum americano y una rana.
El hecho de que se hayan encontrado estas secuencias en el gálago (un primate perteneciente a la familia de los loris) y en los erizos terrestres pero no en los elefantes sugiere que está ocurriendo algo más exótico que la herencia ordinaria.
Sin embargo, puede que algunas especies hayan perdido algunos de estos transposones en el curso de la evolución y se tenga ahora esa apariencia “parcheada” sobre el árbol filogenético respecto a estas secuencias y que la transferencia horizontal no sea tal. Paara dilucidar este problema estudiaron la posición del transposón hAt. Si hubiese sido heredado verticalmente se encontraría en la misma posición respecto a otros genes en cada especie, pero si hubiese sido transferido horizontalmente no sería el caso. Según lo observado se trataría de transferencia horizontal.
Una vez en el genoma este transposón se ha reproducido dramáticamente produciendo 99.000 copias de sí mismo y contribuyendo a un buen porcentaje del ADN total. Feschotte especula que esto debe de haber tenido un gran efecto sobre el desarrollo evolutivo.
Este científico espera más informes sobre transferencia horizontal de genes y que esto haga cambiar el paradigma genético. La transferencia horizontal de genes sería, por tanto, más frecuente de lo pensado anteriormente, cuando se creía que sólo se daba raras ocasiones.
Estos científicos creen que la invasión del transposón hAT ocurrió hace 30 millones de años y que se propagó al menos a dos continentes. Sería como una pandemia que infectara especies que no estarían ni genéticamente ni geográficamente cerca. Esto coincide con el momento en el que se produjo una extinción masiva de mamíferos que normalmente se asocia al cambio climático, pero según Feschotte no sería descabellado pensar que esta “invasión genética” hubiese contribuido a la extinción.
Aunque este transposón en concreto no está presente en el genoma humano, un 45% de nuestro material genético tiene un origen transposónico.
Si todo esto se confirma será la primera vez que se informa de transferencia genética horizontal entre genomas de mamíferos y la primera vez que se mostrase su simultaneidad entre especies no relacionadas en diferentes lugares del pasado.
Feschotte cree que la fuente de estos transposones estaría constituida por los murciélagos. Estos animales suelen ser un importante reservorio de toda clase de virus (como el de la rabia, el ébola, SARS, etc.) que suelen difundir por todas partes. La puerta a nuevas invasiones de transposones estaría por tanto todavía abierta.
Greg Hurst de University of Liverpool dice que este mecanismo puede ser evolutivamente significativo porque los nuevos elementos genéticos tienden a ser más activos en el genoma que otros que la maquinaria genética ha evolucionado para contener. Las consecuencias de este tipo de invasión serían fatales en general, pero algunas veces proporcionaría alguna ventaja. Según Hurst en este caso la evolución tomaría el carril rápido.

Fuente: Artículo original (resumen).

El micro ARN parecer que ha formado parte de la vida terrestre durante cientos de millones de años y sufrido cambios en los linajes animales en el transcurso de la evolución.

Nematostella vectensis

Nematostella vectensis

David Bartel y sus colaboradores han encontrado pruebas de que el micro ARN ya estaría presente en las primeras formas de vida compleja sobre la Tierra. Además sugiere que el micro ARN habría sufrido cambió profundos que alterarían su función a lo largo de varios linajes animales.
Sería la primera evidencia de que el micro ARN estaba presente en los linajes animales más remotos y que no sería una característica exclusiva de los animales más complejos.
Los científicos sabían que, como mínimo, el micro ARN existía en los animales con simetría bilateral, un grupo que incluye a casi todos los animales salvo a las esponjas, erizos de mar, anémonas, y otros animales primitivos. También se sabía que muchos componentes de la maquinaria de los micro ARN se habían encontrado incluso en Archaea y Eubacteria, lo que revela que su origen es muy antiguo.
El micro ARN es un ARN monocatenario con una longitud de entre 21 a 25 nucleótidos, y que tiene la capacidad de regular la expresión de otros genes mediante diversos procesos, utilizando para ello la ruta de la interferencia de ARN.
Fue descrito inicialmente en 1993 pero el término “microRNA” se acuñó en 2001 en un conjunto de tres artículos publicados en Science (26 Octubre 2001). Análisis computacionales realizados por IBM sugieren la presencia de alrededor de 50.000 micro ARN diferentes en el genoma humano, cada uno con alrededor de tal vez miles de dianas potenciales.
Estos investigadores descubrieron micro ARN en la esponja Amphimedon queenslandica que se separó evolutivamente muy pronto del resto de los linajes animal y en la anémona Nematostella vectensis que se separó más tarde.
Sin embargo, las secuencias de micro ARN de cada uno de esos dos linajes eran diferentes entre sí, por lo que la función de esta molécula debe de ser también muy diferente. Esto sugiere que la evolución del micro ARN es más flexible y puede haber evolucionado más rápido de lo que se pensaba.
Además del micro ARN, los investigadores estudiaron el piRNA (Piwi-interacting RNA), otra clase de ARN regulador. Se sabe que este ARN tiene secuencias más largas que el micro ARN y silencia la actividad de los transposones (trozos de ADN que se mueven a lo largo del genoma produciendo mutaciones).
Parece que ambos tipos de ARN han estado regulando la expresión genética a lo largo de la evolución animal y quizás ayudado a dirigir la vida animal multicelular.
Hace no tantos años el esquema que se tenía de la genética celular era claro y sencillo: a cada gen le correspondía una proteína según un código genético universal. Sin embargo, se ha podido comprobar que hay muchos mecanismos que regulan la expresión genética y que ayudarían a explicar, entre otras cosas, por qué especies que tienen genomas muy similares son tan distintas. La tasa de cambio genético que permite la evolución también dependería, en parte, de estos mecanismos regulatorios.

Fuente: Nota de prensa