Un nuevo estudio realizado por investigadores del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (MPI-EB) arroja luz sobre uno de los conceptos más debatidos en biología: la evolvabilidad. Este trabajo proporciona la primera evidencia experimental que demuestra cómo la selección natural puede moldear sistemas genéticos para mejorar la capacidad futura de evolución, desafiando así las perspectivas tradicionales sobre los procesos evolutivos.
La capacidad de los organismos para generar variaciones genéticas adaptativas es crucial para el éxito evolutivo, especialmente en entornos cambiantes. El estudio del MPI-EB investiga si la selección natural opera no solo como un proceso «ciego» impulsado por mutaciones aleatorias, sino que podría favorecer activamente mecanismos que dirigen mutaciones hacia resultados adaptativos.
Evolución de un locus hipermutable que ofrece previsión
Los investigadores llevaron a cabo un experimento de tres años con poblaciones microbianas experimentales. Estas poblaciones fueron sometidas a un régimen de selección intenso que requería transiciones repetidas entre dos estados fenotípicos bajo condiciones ambientales fluctuantes. Las linajes incapaces de desarrollar el fenotipo requerido fueron eliminadas y reemplazadas por aquellas que tuvieron éxito, creando condiciones para que la selección perfeccionara rasgos adaptativos a nivel de linajes.
Mediante el análisis de más de 500 mutaciones, el estudio descubrió la aparición de un mecanismo genético hipermutable localizado en ciertas linajes microbianas. Este locus hipermutable, que surgió a través de un proceso evolutivo en múltiples etapas, exhibió una tasa de mutación hasta 10,000 veces superior a la de la linaje original. Esto permitió transiciones rápidas y reversibles entre estados fenotípicos a través de un mecanismo genético similar a los loci de contingencia en bacterias patógenas.
Según el investigador Paul Rainey, «los experimentos a menudo abren el camino hacia un nuevo entendimiento, disipando la incertidumbre a través de la elucidación de detalles mecanicistas». Añadió que «nuestros hallazgos muestran que la selección a nivel de linajes puede impulsar la evolución de rasgos que mejoran el potencial evolutivo, ofreciendo una fascinante visión de cómo la evolución puede adquirir lo que parece ser ‘previsión'».
El investigador Michael Barnett complementó: «Al demostrar la evolución de un locus hipermutable, mostramos que la adaptación no se trata solo de sobrevivir en el presente, sino también de refinar la capacidad de adaptarse en el futuro».
Los resultados desafían la visión sostenida durante mucho tiempo de que la evolución opera sin previsión. En cambio, revelan cómo la selección natural puede incrustar la historia evolutiva en la arquitectura genética, permitiendo a los organismos «anticipar» cambios ambientales y acelerar su adaptación. Esta investigación no solo proporciona conocimientos críticos sobre la evolución de patógenos microbianos, sino que también tiene implicaciones para comprender los mecanismos de adaptación en sistemas complejos.
Más información:
Michael Barnett et al, Experimental evolution of evolvability, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr2756
Perspectiva: Edo Kussell, Enabling evolvability to evolve, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv4087
Proporcionado por
Max Planck Society
