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Experiemento a largo plazo de la especiación en bacterias Escherichia coli: evolución aplicada

Publicado por Ramón Contreras

A pesar de que tenemos pruebas suficientes como para estar seguros de como funciona la evolución, sigue habiendo gente que “si no lo ve” no lo cree. Sin embargo, la evolución es el proceso de cambio que tiene una especie a lo largo de los años, cientos, miles o millones de años. Es por eso que la observación de la evolución resulta cuanto menos difícil de seguir por un único observador. Hay varias demostraciones de gran peso a favor de la evolución y la deriva genética que causa. La evolución es el cambio de una única especie, pero si las poblaciones de la especie se ven separadas por la misma deriva genética acabarán teniendo diferencias suficientes para que dejen de ser compatibles sexualmente. En ese punto es cuando decimos que está teniendo lugar la especiación. Es así como se llama al evento evolutivo que resulta en dos especies diferentes a partir de una. Puedes leer más sobre la especiación en el artículo que le dedicamos aquí.

LA especiación, como la evolución lleva una gran cantidad de tiempo. Aunque si tenemos que ser ajustados a la verdad lo que se requiere son generaciones. En los animales complejos es muy posible que se tarden 15 o 20 años en conseguir una nueva generación, pero en las bacterias las nuevas generaciones se consiguen casi cada par de horas. Es por eso que se planteó el experimento de evolución y especiación a largo plazo.

A finales de febrero de 1988 el doctor en evolución experimental R. Lenski empezó lo que sería el proyecto evolutivo más completo hasta la fecha. Partiendo de una única población de Escherichia coli, una bacteria muy común de uso experimental, se generaron 12 poblaciones aisladas unas de otras. Para ellos se colocaron simplemente en 12 frascos diferentes. Desde entonces las poblaciones se han mantenido en crecimiento a razón de unas 3.000 generaciones cada año. Para el año 2010 habían pasado 50.000, lo que al ser humano nos costaría un millón de años.

Se han obtenido varios resultados de gran interes, entre los más interesantes destacaremos 3:

El estudio a comprobado que las poblaciones están perdiendo su capacidad reproductiva. Las poblaciones actuales tardan más en generar una nueva población. Se cree que esto es debido a que la adaptación al medio de estas bacterias ha llegado a su límite.

Otro de los resultados más sorprendentes es que 6 de las 12 poblaciones muestras mutaciones que disminuye su capacidad de reparar el ADN cuando se copia. Esto genera un aumento en las mutaciones de la población. Se especula que esto permita aumentar el número de mutaciones beneficiosas en el genoma para contrarrestar la adaptación que comentábamos antes.

Como resultado de las propias condiciones ideales para el crecimiento del experimento en las 12 poblaciones se vieron mutaciones que hacían a las células más grandes y esféricas. Por contrapartida resultaban más sensibles a variaciones osmóticas, a la penicilina y menos preparadas para pasar periodos de latencia. Como estas condiciones nunca se daban en el experimento las bacterias perdieron esos rasgos defensivos en pos de ventajas en otras áreas. De forma similar, tras 20.000 generaciones se comprobó que todas las rutas metabólicas que no usaban habían perdido capacidad funcional (en cultivo se alimentaban casi exclusivamente de glucosa). Esto era debido por el propio sistema metabólico. Al fijar mutaciones que favorecían el metabolismo de la glucosa se deterioraban las rutas metabólicas antagónicas a la de la glucosa.

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