Evolución: ¿una “teoría del todo” en ciencias de la vida?

Por Melisa Olave – investigadora del CONICET en el IADIZA

“Nada tiene sentido en biología, si no es a la luz de la evolución” – Theodosius Dobzhansky.

En Física se ha debatido sobre la posibilidad de elaborar una “teoría del todo”, que unifique todas las interacciones físicas fundamentales. En ciencias de la vida (Biología), si pudiéramos pensar en una teoría que conecte y explique los principios fundamentales de la vida, seguramente estaría basada en la teoría de la evolución. La evolución ayuda a entender campos tan diversos que van desde ecología y conservación, hasta medicina y agronomía. Entender cómo evoluciona la vida desde la ciencia básica, provee herramientas fundamentales para resolver problemas del mundo en general que tienen una base biológica.

En este artículo, desarrollo tres ejemplos de ciencia aplicada en las que la teoría de la evolución es fundamental para solucionar problemas de salud, producción agrícola y para salvar especies de su extinción inminente.

Reproducción a gran velocidad

Medicina. Cada día, nos encontramos con millones de bacterias y virus. Algunos son dañinos para el ser humano, otros son beneficiosos, y muchos no parecen tener ningún efecto en nuestra salud. Pero cuando microorganismos perjudiciales invaden nuestro cuerpo, se desata una batalla. Las bacterias y los virus se reproducen a gran velocidad, y con ello, también evolucionan rápidamente. Surgen mutaciones aleatorias y la selección natural actúa casi de inmediato: algunas les permiten escapar al efecto de medicamentos y respuesta inmune. Así, a lo largo de muchas generaciones, se adaptan, evolucionando más rápido de lo que podemos eliminarlos. Entender sobre evolución permite a los médicos y científicos desarrollar estrategias para combatir infecciones. Por ejemplo, el desarrollo anual de nuevas vacunas diseñadas para las cepas de la gripe (influenza) en evolución constantemente. Además, se han refinado estrategias para reducir el riesgo de resistencia bacteriana, como campañas para evitar la automedicación con antibióticos y la alternancia entre antibióticos cuando alguno pierde efectividad. Los científicos fueron, incluso, capaces de predecir un posible brote de SARS-CoV años antes de la pandemia del Covid 19, debido al estudio de coronavirus en murciélagos. El cambio en virus y bacterias nos impone una batalla constante que es iluminada por la capacidad de explicar y predecir su evolución. Es decir, conocer sobre evolución de la vida nos permite estar un paso adelante para prevenir y estar listos para tratar las variantes de enfermedades que, incluso, aún no existen.

Agricultura. Entre 1960 y 1980, vinicultores en California plantaron de manera masiva una única variedad de vid (AxR1) resistente a la filoxera, un insecto hemíptero plaga. Por estudios de ciencia básica en ambientes naturales, la teoría de la evolución nos ha enseñado que la poca variabilidad genética en poblaciones puede llevar a grandes catástrofes… y eso fue lo que pasó en California. Plantar cultivos genéticamente uniformes puede incrementar el riesgo de perderlo todo en ambientes cambiantes. Eventualmente, los insectos mutaron y la población ganó la capacidad de atacar las plantas AxR1, expandiéndose rápidamente por toda la extensión de cultivos. En los 80′ llegó la catástrofe: se perdieron más de 800 mil hectáreas de vid. Hoy, la solución también la provee el conocimiento de evolución: se generan plantas híbridas, altamente variables genéticamente, capaces de reunir las características necesarias para sostener la resistencia a estas plagas.

En Argentina, investigadores de CONICET han logrado identificar las bases genéticas de la resistencia a plagas (adaptaciones) en platas de tomate, y con ello modificarlas genéticamente para silenciar los genes que los hacen vulnerables a ataques de hongos Botrytis cinerea, el responsable de la “podredumbre gris”. También, han logrado desarrollar y patentar semillas de soja y trigo resistentes a sequías, cruciales para mantener la producción ante el calentamiento global. Estos ejemplos demuestran cómo la ingeniería genética puede manipular la evolución en plantas de interés productivo.

Conservación. Para estrategias de conservación eficientes no sólo debemos preservar hábitats y especies, sino que debemos enforcarnos en el potencial evolutivo de las poblaciones. Este potencial depende de la variabilidad genética y del tamaño de las poblaciones, así como de su conexión con otras. Una población chica y aislada geográficamente, tiene riesgo de sufrir depresión por endogamia dado el aumento de genes desfavorables, llamados deletéreos. Por esto, se han desarrollado estrategias, por ejemplo, en el desarrollo arquitectónico urbano y de cultivos que incluyen corredores que permitan que los animales migren, una práctica cada vez más común en EEUU, Europa y Oceanía, y recientemente aplicado en Mendoza. Además, en especies en peligro de extinción por sufrir depresión por endogamia, se han podido desarrollar estrategias de conservación basadas en estudios de ADN. Por ejemplo, científicos de CONICET y del INTA han evaluado la variabilidad genética de poblaciones naturales y en cautiverio de guanacos, los cuales han sido cazados de manera furtiva durante más 400 años por el ser humano. Esta caza, generó un declive muy pronunciado en las poblaciones (conocidos como cuellos de botella), que podría llevar a los guanacos a sufrir depresión por endogamia. A través de estos estudios es posible predecir la capacidad de supervivencia de las poblaciones y diseñar estrategias de reintroducción de guanacos que son criados en cautiverio, para favorecer el potencial evolutivo de la especie.

Apuesta esencial

En tiempos en los que “no hay plata”, ¿por qué Argentina debe seguir invirtiendo en conocer cómo evoluciona la vida?

Porque es una apuesta esencial para el desarrollo del país. Conocer cómo evolucionan nuestras especies y ecosistemas no solo es clave para proteger nuestra biodiversidad única y permitir el desarrollo sostenible del país, sino también para enfrentar desafíos como el cambio climático, la evolución de nuevas enfermedades y la extinción de especies clave en los ecosistemas. Este conocimiento es fundamental para el desarrollo socioeconómico sostenible, que garantice la disponibilidad de recursos naturales a mediano y largo plazo. Además, en línea con todo lo descripto en esta nota, la investigación en evolución impulsa la innovación en áreas como la medicina y la biotecnología, aportando al desarrollo social y económico. En definitiva, invertir en ciencia es invertir en el futuro de la Argentina, asegurando un país más sostenible, soberano y preparado para los desafíos del hoy y mañana.