Científicos descubren que la evolución puede simplificarse para crear formas de vida más avanzadas

Un estudio publicado en Molecular Biology and Evolution ha cambiado nuestra comprensión de cómo opera la evolución. Los científicos han descubierto que la pérdida de genes del Factor de Crecimiento de Fibroblastos (FGF) en los apendicularios ha sido clave en la adaptación de los tunicados, facilitando la transición de organismos sésiles a nadadores libres. Este hallazgo apoya un nuevo modelo evolutivo denominado «menos, pero más», que sugiere que la eliminación de ciertos genes puede generar oportunidades para nuevas adaptaciones y transformaciones biológicas. Esta teoría desafía la suposición de que la evolución solo avanza mediante el aumento de la complejidad, revelando cómo la reducción genética puede ser un motor de innovación en la naturaleza.

La paradoja de la pérdida genética en la evolución

El descubrimiento de que la pérdida masiva de genes FGF permitió avances evolutivos en los apendicularios marca un cambio de paradigma en biología evolutiva. Tradicionalmente, se ha considerado que la evolución es un proceso de acumulación de características más complejas, pero este estudio muestra lo contrario: eliminar genes puede facilitar la especialización y la adaptación a nuevos entornos.

Los apendicularios, un grupo de tunicados marinos, perdieron varias subfamilias del gen FGF, pero conservaron Fgf9/16/20 y Fgf11/12/13/14. Este cambio permitió la diversificación de nuevas funciones en los genes restantes, impulsando la transformación estructural de estos organismos. Se ha sugerido que la desaparición de ciertos genes fue clave para la ausencia de metamorfosis drástica y la simplificación del cuerpo, contrastando con otros tunicados como los ascidios.

Especiación críptica en Oikopleura: cuando las diferencias están en el ADN

Uno de los ejemplos más sorprendentes de este modelo evolutivo se ha encontrado en Oikopleura, un género de apendicularios que ha revelado la presencia de especies crípticas. Estas son poblaciones que, aunque morfológicamente similares, presentan diferencias genéticas que las convierten en especies distintas.

Los investigadores descubrieron que la pérdida y duplicación de genes FGF ha sido un factor determinante en la especiación críptica de Oikopleura, generando variaciones sutiles en el desarrollo y la fisiología. Estas diferencias genéticas han llevado a poblaciones aisladas reproductivamente, impulsando una diversidad oculta que solo puede detectarse a nivel molecular.

Este hallazgo destaca la importancia del análisis genético para identificar la biodiversidad en organismos marinos, cuestionando la idea de que todas las especies deben ser fácilmente distinguibles por su apariencia. Además, sugiere que la especiación no siempre ocurre por la adquisición de nuevas características, sino que la pérdida de genes también puede ser un motor evolutivo clave.

Menos genes, más adaptaciones: un nuevo enfoque de la evolución

El modelo «menos, pero más» propone que la simplificación genética no es un retroceso evolutivo, sino una vía alternativa para la innovación biológica. La eliminación de genes no solo evita restricciones evolutivas, sino que también permite la redistribución de funciones en los genes restantes.

Un claro ejemplo de esto es cómo los genes Fgf en los apendicularios fueron «reutilizados» para nuevas funciones después de la pérdida de otras subfamilias genéticas. En particular, se ha demostrado que algunos de estos genes están involucrados en la arquitectura de la «casa» protectora que construyen estos organismos y en el desarrollo de su aleta caudal. Este proceso de adaptación genética muestra cómo la evolución encuentra formas eficientes de reorganizar la biología de los seres vivos, aprovechando la reducción genética como una estrategia para mejorar la supervivencia y la especialización.

De la inmovilidad al movimiento: el salto evolutivo de los tunicados

Uno de los impactos más notables de este proceso ha sido la transición de tunicados sésiles a tunicados de natación libre, un cambio evolutivo significativo que les permitió explorar nuevos hábitats marinos. En lugar de estar anclados al sustrato marino como muchos otros tunicados, los apendicularios evolucionaron para desarrollar cuerpos más aerodinámicos y una capacidad de nado activo.

Este estudio sugiere que las pérdidas de genes FGF facilitaron la evolución de un plan corporal más simple, pero altamente eficiente para la natación. La desaparición de genes que regulaban la fijación al sustrato y ciertos procesos de metamorfosis permitió que estos organismos se adaptaran a un estilo de vida pelágico, liberándolos de las limitaciones de la vida sésil.

Un cambio de perspectiva en la biología evolutiva

El descubrimiento de que la pérdida de genes puede impulsar grandes avances evolutivos desafía la noción tradicional de que la complejidad siempre debe aumentar con el tiempo. Este modelo sugiere que la evolución no sigue una única dirección, sino que puede tomar caminos distintos según las necesidades de adaptación de cada organismo.

Esta idea tiene implicaciones más allá del mundo marino. Comprender cómo la reducción genética puede generar innovaciones podría transformar el estudio de la evolución en múltiples especies, incluyendo a los humanos. Al analizar los genes que han desaparecido en diferentes linajes, los científicos podrían identificar qué pérdidas han sido clave en la evolución de rasgos únicos y adaptaciones cruciales.

En definitiva, este estudio abre nuevas puertas en el entendimiento de cómo funciona la evolución a nivel molecular, sugiriendo que el camino hacia la diversidad biológica no siempre está en la acumulación de genes, sino en la optimización de los que quedan.