jueves, 26 de abril de 2018

La evolución en el siglo XXI


Hace poco más de treinta años, durante los años ochenta, algunos de los conceptos fundamentales de la evolución parecían estar muy claros. Citemos algunos:
  • El ADN de cada ser vivo es un mensaje cifrado que describe perfectamente cómo construir el fenotipo correspondiente (el individuo adulto). Toda la información está en los genes. (Reduccionismo mecanicista).
  • La mayor parte del ADN es innecesaria (ADN basura) y se ha ido acumulando a base de errores y repeticiones en la transcripción del genoma de los seres vivos.
  • La mejor metáfora para representar la organización de un genoma es un conjunto de cuentas ensartadas en un cordel.
  • Los genes son los depositarios de la herencia, y cada gen especifica una función biológica.
  • Los procesos evolutivos tienen lugar a través de mutaciones aleatorias que actúan sobre un solo gen, que se ven sometidas a la selección natural, lo que da lugar a pequeños aumentos graduales en la adaptación al medio.

jueves, 19 de abril de 2018

El fin del gen egoísta



El alemán August Weismann (1834-1914) fue uno de los biólogos más influyentes de finales del siglo XIX. Su aportación más importante fue la teoría del plasma germinal, también llamada en su honor Weismannismo, según la cual en todos los organismos vivos pluricelulares existen dos clases de células (véase la figura 1):
Figura 1
  • Células somáticas, representadas en la figura por una S, que componen la mayor parte del cuerpo y no desempeñan papel alguno en la herencia.
  • Células germinales, representadas en la figura por una G: los gametos, óvulos y espermatozoides, que pasan la información genética a la generación siguiente.

jueves, 12 de abril de 2018

Epigénesis y epigenética



Fecundación del óvulo por el espermatozoide
En el artículo anterior vimos que a principios del siglo XIX la teoría de la epigénesis parecía haber ganado la partida. Sin embargo, a partir de 1850, y durante algo más de un siglo, una cascada de nuevos descubrimientos inclinó de nuevo la balanza hacia la teoría de la preformación. Veamos cuales fueron:
  1. La existencia de un núcleo dentro de las células animales y vegetales.
  2. La constatación de que, en la fecundación, los nícleos de los gametos masculino y femenino se funden. Esto acabó con el espermismo y el ovismo y dejó claro que el nuevo ser empieza en el zigoto.
  3. La constatación de que, durante la reproducción celular, en el interior del núcleo de la célula aparecen unas estructuras (los cromosomas) que parecen desempeñar un papel muy importante. Se averiguó, además, que en la dotación cromosómica del zigoto, la mitad de los cromosomas tienen origen paterno y la otra mitad origen materno.
  4. Una nueva ciencia (la Genética), originada en los experimentos de Thomas Hunt Morgan, que demostró que los cromosomas están ligados con la herencia mendeliana.
  5. Los trabajos de Oswald Avery, que demostraron que el ADN, un ácido nucleico que forma parte de los cromosomas, es la base de la herencia mendeliana.
  6. El descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN, realizado a principios de los 50 por Francis Crick, James Watson y Rosalind Franklin.
  7. El desciframiento del código genético, que tuvo lugar durante los años 50 y 60 del siglo XX.

jueves, 5 de abril de 2018

Preformación y epigénesis


La historia de la evolución de las teorías científicas sobre el origen de los seres vivos (la vida embrionaria) es muy curiosa. Voy a intentar resumirla en un par de artículos.
A lo largo de la historia de la ciencia, el problema del desarrollo embrionario de los organismos pluricelulares ha sido uno de los misterios más arcanos que el hombre ha intentado resolver. Ante este problema, se le han ocurrido esencialmente dos soluciones contrapuestas:
  • Preformación: Lo que se produce durante el desarrollo embrionario es un crecimiento del embrión, cuya constitución y composición están completamente predispuestas desde su origen. Todo está hecho desde el principio, ya sea en el óvulo, el espermatozoide o el zigoto.
  • Epigénesis: El desarrollo embrionario es un proceso. No todo está decidido desde el principio, todo ocurre porque algo –una fuerza vital, o una acción externa o interna– obliga al embrión a desarrollarse de una manera y no de otra.

jueves, 29 de marzo de 2018

Sobre el orden social


En un comentario a un artículo anterior en este blog, JI Gs escribió esto:
Todas las sociedades tienen un orden social explicito, sean fundamentalmente creyentes o no en lo inmaterial; incluso las sociedades animales y no digamos los insectos tienen un orden social estricto y no por ello tiene que actuar lo inmaterial para generarlo o mantenerlo.
Ante este párrafo tengo dos consideraciones que hacer:
Abeja solitaria (Megachile) y social (Apis)
  • Comparar las sociedades humanas con las de los insectos es un paso en falso. El orden social humano está basado en un conjunto de normas morales que a lo largo del tiempo se ha mantenido bastante constante, excepto en lo relativo a la moral sexual (véase el apéndice de La abolición del hombre de C.S.Lewis). El de los insectos está programado en sus genes y en su sistema nervioso. Mientras en la especie humana es posible, y hasta frecuente, que uno o más miembros de la sociedad se rebelen contra una o más normas, o incluso intenten echar abajo todo el orden social, a los miembros de las sociedades de insectos les resulta imposible rebelarse. Dicho de otro modo, el hombre es consciente y libre, el insecto no. Cualquier comparación entre ellos está fuera de lugar, porque se basan en estructuras totalmente diferentes.

jueves, 22 de marzo de 2018

¿Puede haber vida sin la fuerza débil?


Desintegración beta y del neutrón
El 30 de enero de este año, la revista Science News comentó un artículo recientemente publicado en arXiv en el que se afirma que en un universo en el que no existiera la fuerza débil, a pesar de ello sería posible la vida. Al leer el artículo de Science News se me ocurrió inmediatamente una objeción que podía echar por tierra, tanto la tesis del artículo original como el artículo divulgativo. Lo primero que hice fue buscar el artículo original para ver si hacía referencia a mi objeción, ya fuera para discutirla o para negarla, pero no había ni una palabra al respecto. A continuación expuse la objeción en un comentario en la versión web del artículo de Science News, pero hasta el momento nadie me ha respondido. Sin embargo, la objeción me parece muy fuerte, y mientras no se me responda, pienso que el artículo en cuestión está desacreditado.
De acuerdo con el modelo cosmológico estándar y el modelo estándar de física de partículas, existen en el universo cuatro interacciones o fuerzas fundamentales: la gravitación, la interacción electromagnética, y las interacciones fuerte y débil, que regulan el funcionamiento de los átomos y las partículas elementales. En particular, la fuerza débil afecta a todas las partículas elementales: leptones y hadrones, al revés que la interacción fuerte, que afecta sólo a los hadrones.

jueves, 15 de marzo de 2018

A vueltas con la energía oscura


Albert Einstein
En un artículo anterior mencioné que Einstein introdujo un tercer término en el segundo miembro de su ecuación cosmológica, para intentar que dicha ecuación tuviera como solución un cosmos estacionario, que no se expandiera ni se contrajera. El intento no consiguió su objetivo, porque dicho cosmos estacionario habría estado en equilibrio inestable, y la menor variación le habría empujado a expandirse o a contraerse. El término en cuestión depende de una constante (L, la constante cosmológica), que fue introducida por las buenas y en realidad no sabemos lo que es.
Ecuación cosmológica de Einstein
Durante la mayor parte del siglo XX, se dio por supuesto que el valor de la constante cosmológica debía ser cero. Con otras palabras, que el tercer término de la ecuación de Einstein no existía, que no era necesario. Sin embargo, en 1998 se descubrió que el universo parece estar en expansión acelerada. Al menos, eso parece indicar el estudio de las supernovas que aparecen en galaxias muy lejanas, a unos 1000 millones de años-luz de nosotros. Para explicarlo se resucitó el término de la constante cosmológica, pero dando a esta un valor de signo contrario al que propuso Einstein, para que en vez de contrarrestar la expansión, la acelerase. Esta propuesta se ha convertido en el modelo cosmológico estándar, en el que el primer término de la ecuación, que representa el efecto de la masa, cuenta actualmente como un 31%, mientras el tercero, el de la constante cosmológica, cuenta como un 69%. En este modelo, el segundo se considera nulo. Dejo aparte la cuestión de que el término de la masa tampoco cuadra, y ha sido preciso suponer que existe una materia oscura, que tampoco sabemos lo que es.