Un estudio reciente de la Universidad de Michigan ha cuestionado una teoría de larga data en biología evolutiva sobre la neutralidad de las mutaciones genéticas. Tradicionalmente, la Teoría Neutral de la Evolución Molecular ha sugerido que la mayoría de las mutaciones genéticas son neutrales, ni beneficiosas ni perjudiciales. Sin embargo, investigadores dirigidos por el biólogo evolutivo Jianzhi Zhang han encontrado pruebas convincentes que contradicen esta afirmación.
El estudio exploró el concepto de mutaciones genéticas y su fijación en las poblaciones. Según la teoría neutral, las mutaciones dañinas se eliminan rápidamente mediante la selección natural, mientras que las mutaciones beneficiosas son tan raras que la mayoría de las mutaciones fijas serían neutrales. Sin embargo, Zhang y su equipo descubrieron una cantidad significativa de mutaciones beneficiosas, lo que indica que la teoría puede no reflejar con precisión la complejidad de los procesos evolutivos.
Los investigadores propusieron que las mutaciones beneficiosas pueden ser beneficiosas en un contexto ambiental pero perjudiciales en otro entorno, lo que podría impedir que esas mutaciones se establezcan en la población. Esta idea llevó al desarrollo de un nuevo concepto llamado Seguimiento Adaptativo con Pleiotropía Antagonística, que implica que las poblaciones naturales luchan por adaptarse completamente a su entorno debido a los constantes cambios ambientales.
Zhang señaló las implicaciones más amplias de esta investigación, especialmente para los humanos. Señaló que la genética humana puede no adaptarse de manera óptima al entorno rápidamente cambiante en el que vivimos, porque algunas mutaciones que alguna vez fueron beneficiosas en nuestros entornos ancestrales ahora pueden ser desadaptativas.
Históricamente, la Teoría Neutral se estableció en la década de 1960, cuando los avances en biología molecular permitieron a los investigadores estudiar la evolución a nivel genético en lugar de depender únicamente de características morfológicas observables. Para evaluar la tasa de mutaciones beneficiosas, Zhang y sus colegas utilizaron conjuntos de datos de escaneo de mutaciones profundas, creando numerosas mutaciones en genes específicos de organismos modelo como la levadura y E. coli. Al comparar estos organismos mutantes con sus homólogos de tipo salvaje durante varias generaciones, pudieron medir las tasas de crecimiento asociadas con cambios genéticos.
Los resultados fueron sorprendentes: más del 1% de las mutaciones resultaron beneficiosas, superando con creces las expectativas de la Teoría Neutral. Este hallazgo indicó un mayor número de mutaciones beneficiosas de lo que se había reconocido anteriormente, lo que indica que el supuesto entorno constante era una suposición incorrecta.
En un aspecto experimental de la investigación, se estudiaron dos grupos de levaduras: uno evolucionó en un ambiente estable, mientras que el otro experimentó cambios ambientales a lo largo de 800 generaciones. Los resultados mostraron que el segundo grupo tenía significativamente menos mutaciones beneficiosas que podrían afianzarse, porque el entorno cambió antes de que esas mutaciones tuvieran la oportunidad de arreglarse.
Al comentar sobre la inconsistencia observada en los datos, Zhang afirmó que las mutaciones beneficiosas pueden no sobrevivir si las condiciones cambian, lo que hace que los rasgos previamente beneficiosos sean perjudiciales.
Sin embargo, la investigación también tiene sus limitaciones. El estudio utilizó principalmente organismos unicelulares y se necesita más investigación para determinar si estos hallazgos se aplican a entidades multicelulares como los humanos. Los planes futuros incluyen investigar por qué los organismos tardan más en adaptarse completamente a entornos estables y evaluar la aplicabilidad de estos hallazgos en contextos biológicos más amplios.
