| Artículos | 01 ENE 1998

Y-Adán y M-Eva

Tags: Histórico
Eloy Anguiano.

En muchos casos, la comprensión de teorías complejas en las que intervienen grandes cantidades o un gran número de individuos presenta una gran dificultad puesto que la visualización del suceso depende, a priori, de la capacidad imaginativa del que pretende comprender el suceso. En otras ocasiones, la dependencia del resultado de los parámetros de la teoría dificultan en gran modo esta comprensión haciéndola, en muchos casos, casi imposible.

Una de las grandes teorías del pasado siglo es la teoría de la evolución de las especies de Darwin y Wallace. La mayor parte de las objeciones a las que esta teoría se enfrenta se corresponden básicamente con la incapacidad de muchos de nosotros de visualizar a gran escala los procesos que se describen. En estas situaciones, los ordenadores son un instrumento de análisis y simulación lo suficientemente potentes como para simular muchos de estos procesos.

El título de este artículo está relacionado con una serie de resultados científicos que vienen a decir que a través del análisis del ADN mitocondrial y de las mutaciones sufridas por éste se ha descubierto la existencia de una Eva. De igual forma se ha encontrado, a través del análisis del cromosoma Y y sus mutaciones que todos descendemos de un Adán. Así presentado puede ser muy impactante y aparentemente creacionista, sin embargo, analizado en detalle no es así.

La cuestión es muy sencilla, el cromosoma Y solo se hereda por vía paterna directa y el ADN mitocondrial solo se hereda por vía materna directa. Dicho de otra forma, los hijos de cualquier pareja solo tienen el ADN mitocondrial correspondiente a la madre y solo las niñas podrán transmitirlo cuando maduren sexualmente. El cromosoma Y, además, sólo lo pueden tener los niños de tal forma que se hereda sólo por vía paterna directa. Muchas mujeres no tendrán descendencia efectiva femenina, de tal forma que su ADN mitocondrial se perderá para siempre. Por otro lado muchos hombres no tendrán descendencia masculina y su cromosoma Y se perderá para siempre. Tras muchas generaciones, la variedad del ADN mitocondrial o del cromosoma Y será muy reducida incluso partiendo de variabilidades iniciales muy altas.

Para comprobar esta afirmación basta con realizar un programa que haga lo siguiente. Supongamos un número de individuos grande. Unos 10.000, todos ellos con un ADN mitocondrial o un cromosoma Y distinto del de los demás individuos.

En cada generación la probabilidad de que un individuo se reproduzca una vez será "p". La probabilidad de que este individuo sea el adecuado para heredar la característica deseada será de 1/2. Sin embargo, si se ha reproducido una primera vez, la probabilidad de que se reproduzca de nuevo volverá a ser "p" y así sucesivas veces hasta que no se reproduzca. Esta cantidad "p" viene dada por la fórmula:

p=Tr/(1+Tr)

donde "Tr" es la tasa reproductiva efectiva, es decir, el número de hijos de ambos sexos que han llegado a tener capacidad reproductiva.

En las condiciones en las que estamos haciendo este cálculo (hace 100.000 años) está claro que el valor de esta cantidad debe de ser muy próximo a 2 porque la cantidad de humanos no ha aumentado espectacularmente hasta estos últimos milenios.

Ya hemos definido el problema y cómo se realiza la reproducción en cada generación. En esta situación es suficiente ya con hacer pasar generaciones y monitorizar la reproducción de cualquier forma.

El etiquetado de los cromosomas es bastante fácil, basta con identificar a cada cromosoma inicial con un número y asignarlo a cada "individuo" perteneciente al vector de individuos inicial. Una bonita forma es representar cada individuo como un punto de la pantalla y cada cromosoma como un color, de tal forma que evolucionan individuos y colores sobre la pantalla, generación tras generación. Un detalle importante para la generación del programa es que la población puede variar, de tal forma que deberá sobredimensionar los vectores de individuos si no desea tener problemas.

Con un programa tan sencillo como el descrito anteriormente se puede ver como de miles de cromosomas iniciales, en unos pocos cientos de generaciones se reducen a menos de una decena.

Viendo este resultado es entonces de fácil comprensión para cualquiera, por poca imaginación que tenga, que ciertos genes que se transmiten únicamente a través de uno de los dos sexos pueden perderse reduciéndose a uno o a muy pocos. Esto no quiere decir, por supuesto, que el antecesor sea único. Mas al contrario, a lo largo de unas pocas centenas de generaciones todos los individuos iniciales serán antepasados de todos los finales. Esto se puede comprobar haciendo ligeras modificaciones en el programa descrito anteriormente. También es importante tener en cuenta que una simulación como ésta no tiene en cuenta la distribución local de poblaciones, ni las migraciones, ni costumbres sociales ni beneficios genéticos. En esta simulación sólo se analiza la extinción de un determinado gen o conjunto de genes que únicamente se pueden transmitir junto y exclusivamente con el sexo.

Modelo catastrófico

Este modelo consiste en describir la teoría de la evolución utilizando una serie de conocimientos que tenemos sobre ésta y sobre una teoría bastante reciente que se denomina teoría de las catástrofes de R. Thom.

Esta descripción del comportamiento de las especies va a ser algo más compleja pero si la pone en práctica y la visualiza de alguna forma ocurrente en una pantalla de ordenador verá como se puede entender la teoría de la evolución de las especies de forma muy simple. Podrá entender también el cómo de unas especies derivan otras de forma suave la mayoría de las veces y de forma muy abrupta otras. Podrá entender cómo de una especie pueden surgir bruscamente un montón de nuevas especies.

Lo primero y más necesario es describir un mundo de potenciales. Para que sea más sencillo de entender imaginemos un mudo con valles y colinas, en los cuales los valles representan los distintos nichos ecológicos y su profundidad el nivel de adaptación necesario. En cada nicho habrá una o varias especies compitiendo aunque para simplificar, en lo sucesivo supondremos que esta especie es única. Dentro de cada nicho, los individuos más adaptados estarán más cerca del punto más profundo que los menos adaptados. Si observamos este nicho en el tiempo veremos que, debido a cambios aleatorios, algunos individuos se alejarán bastante del mínimo, pero con el tiempo todo permanece en torno a ese mínimo.

Si ahora en lugar de un único nicho encontramos que hay dos muy cercanos, el collado entre ambos será lo suficientemente bajo para que de vez en cuando, una mutación aleatoria de una de las especies le permita invadir el nicho de la otra y a la larga, competir con ella o desplazarla.

Otro factor a tener en cuenta en esta simulación es que los nichos (los valles) pueden desplazarse, o incluso desaparecer con el tiempo. Si un valle se acerca a otro poco a poco y llega un momento en el que el collado desaparece, la especie que estuviese en el valle menos profundo caería hacia el más profundo de forma brusca, pues estaría bien adaptada para el nuevo nicho y las mutaciones aleatorias tenderían a hacerla caer rápidamente hacia el valle más profundo.

Si en lugar de suceder esto lo que sucede es que hay varios valles cercanos y desaparece el nicho ecológico entonces la especie tenderá a caer en todos los nichos cercanos, desapareciendo la progenitora y apareciendo varias especies descendientes.

Este modelo se puede complicar más puesto que las mismas especies influyen en los nichos ecológicos, haciéndolos variar considerablemente. Sin embargo, a pesar de su simplicidad puede explicar de forma visual e intuitiva la mayor parte de los procesos de la evolución a gran escala. Basta con implementar el modelo en un o

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