Evolucion, Genetica Y Experencia

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Evolucion, Genetica Y Experencia

Evolución humana

Dominancia social

Los machos de muchas especies establecen una jerarquía de dominancia social estable mediante combates con otros machos. En algunas especies, estos combates suelen entrañar lesiones físicas; en otras, entrañan fundamentalmente posturas y gestos amenazantes hasta que uno de los dos combatientes se echa atrás. El macho dominante normalmente gana los combates contra todos los otros machos del grupo; el macho número dos normalmente gana los combates contra los otros machos, excepto contra el dominante, y así sucesivamente en sentido descendente en la jerarquía.

Evolución y conducta

Algunas conductas desempeñan una función evidente en la evolución. Por ejemplo, la capacidad de encontrar comida, de esquivar a los depredadores o de defender a las propias crías obviamente aumenta la capacidad del animal para transmitir sus genes a generaciones posteriores.

La biología moderna comenzó en 1859 con la publicación de la obra Sobre el origen de las especies, de Charles Darwin. En esta magnífica obra, Darwin describió su teoría de la evolución, —la teoría, por excelencia, que ha ejercido más influencia en las ciencias biológicas—. Darwin no fue el primero en sugerir que las especies evolucionan (sufren cambios graduales sistemáticamente) a partir de especies ya existentes, pero sí fue el primero que acumuló una gran cantidad de pruebas a favor de ello y el primero que apuntó cómo tiene lugar la evolución.

Reflexiones acerca de la biología de la conducta

¿Es heredado o aprendido?

La tendencia a pensar en términos dicotómicos se extiende al modo de pensar acerca del desarrollo de las capacidades comportamentales. Durante siglos, los eruditos han discutido si los humanos y otros animales heredan sus capacidades comportamentales o las adquieren mediante aprendizaje. Habitualmente se hace referencia a esta discusión como el debate herencia-ambiente [o naturaleza-crianza].

¿Es orgánico o psicógeno?

La idea de que los procesos humanos caen dentro de una de dos categorías, orgánico o psicógeno, surgió en el siglo XVII de un conflicto entre la ciencia y la Iglesia Católica. Durante gran parte de la historia de la civilización occidental, la verdad era aquello que la Iglesia decretaba como tal. Después, en torno al año 1400, las cosas empezaron a cambiar.

Hay dos tipos de preguntas que se suelen hacer sobre la conducta, las cuales son un ejemplo de la tendencia a pensar en ella en términos de dicotomías: ¿Es orgánico o psicógeno? ¿Es heredado o aprendido?

Fundamentos de genética

Cromosomas, reproducción y ligamiento

A principios del siglo XX, Morgan y sus colaboradores (1915) realizaron el primer estudio exhaustivo sobre ligamiento. Encontraron que existen cuatro grupos distintos de genes en la mosca de la fruta. Si una de estas moscas heredaba de un progenitor el gen para un rasgo perteneciente a un grupo, tenía una mayor probabilidad (más del 0,5) de heredar genes de otros rasgos procedentes del grupo del mismo progenitor.

Hasta principios del siglo XX no pudieron localizarse los genes dentro de los cromosomas —estructuras filiformes en el núcleo de la célula—. Los cromosomas se hallan por parejas, y cada especie tiene un número característico de pares de cromosomas en cada una de las células de su cuerpo; los seres humanos tenemos 23 pares. Los dos genes (alelos) que controlan cada rasgo se sitúan en el mismo locus, uno en cada cromosoma de un par determinado.

Genética mendeliana

Mendel estudió los mecanismos de la herencia en las plantas del guisante. Al diseñar sus experimentos, tomó dos sabias decisiones. Decidió estudiar los rasgos dicotómicos y decidió asimismo comenzar sus experimentos cruzando los descendientes de líneas reproductoras puras. Los rasgos dicotómicos son los que ocurren de una manera o de otra, pero nunca en combinación. Por ejemplo, el color de la semilla es un rasgo dicotómico de la planta del guisante: cada una tiene semillas o bien marrones o bien blancas. Las líneas reproductoras puras son líneas de reproducción en las que los miembros que se han cruzado siempre producen una descendencia con el mismo rasgo (p.ej., semillas marrones), generación tras generación.

Darwin no comprendió dos de los hechos clave en los que estaba basada su teoría de la evolución. No comprendió por qué los congéneres se diferencian unos de otros, ni cómo se transmiten de padres a hijos las características anatómicas, fisiológicas y comportamentales. Mientras Darwin cavilaba sobre estas cuestiones, en sus archivos había un manuscrito sin leer en el que estaban las respuestas. Le había sido enviado por un desconocido monje agustino, Gregor Mendel. Desafortunadamente para Darwin (1809-1882) y para Mendel (1822-1884), la trascendencia de las investigaciones de Mendel no se reconoció hasta la primera parte del siglo XX, mucho tiempo después de la muerte de ambos.

Código genético y expresión de los genes

ADN mitocondrial

El ADN mitocondrial interesa mucho a los científicos por dos motivos. El primero es que varios trastornos se deben en parte a una mutación del ADN mitocondrial. El segundo es que como las mutaciones parecen desarrollarse en el ADN mitocondrial a un ritmo relativamente constante, el ADN mitocondrial puede utilizarse como un reloj evolutivo (véase Kaessmann y Pääbo, 2002). Los análisis de las mutaciones del ADN mitocondrial han confirmado los datos paleontológicos de que los homínidos evolucionaron en África y se extendieron por la tierra.

Hasta ahora, sólo hemos estudiado el ADN que compone los cromosomas del núcleo de la célula. Puede que el lector tenga la impresión de que todo el ADN está en el núcleo. No es así. Las mitocondrias celulares también contienen ADN (ADN mitocondrial). Las mitocondrias son estructuras que generan energía y se localizan en el citoplasma de la célula. Todos los genes mitocondriales se heredan de la madre.

Cada gen operador controla un gen estructural o un grupo de genes estructurales relacionados. Su función consiste en determinar si cada uno de sus genes estructurales han de iniciar o no la síntesis de una proteína (esto es, si el gen estructural se expresará o no) y en qué medida. El control de la expresión genética mediante genes operadores es un proceso importante ya que determina cómo se va a desarrollar una célula y cómo funcionará una vez que haya madurado. Los genes operadores son como interruptores, y al igual que los interruptores, pueden regularse de dos modos.

Existen distintos tipos de genes. Los mejor conocidos son los genes estructurales —genes que contienen la información necesaria para la síntesis de una única proteína—. Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos; controlan la actividad fisiológica de las células y son componentes importantes de la estructura celular. Todas las células del organismo (es decir, las del cerebro, las del pelo y las de los huesos) contienen exactamente los mismos genes estructurales. ¿Cómo se desarrollan, entonces, distintos tipos de células? La respuesta reside en una compleja categoría de genes, a menudo llamados genes operadores.