"Es m¨¢s f¨¢cil evolucionar por la cola que por la cabeza"

La evoluci¨®n tiene esas cosas. Aprovecha las mutaciones que surgen por azar para pegar saltos en el tiempo. Muchas de ellas quedar¨¢n en nada, pero alguna de las que se habr¨¢n producido a lo largo de millones de a?os habr¨¢ generado alg¨²n individuo aventajado con respecto a su antecesor. As¨ª se explicar¨ªa porque el anfioxo, un min¨²sculo f¨®sil viviente con aspecto de filete de anchoa, es el descendiente directo del ancestro de todos los vertebrados. En t¨¦rminos gen¨¦ticos, cuenta Jordi Garc¨ªa-Fern¨¢ndez, este extra?o animal conservar¨ªa el genoma m¨¢s primitivo de cuantos se conocen entre los vertebrados. Un genoma que, multiplicado por cuatro, habr¨ªa dado lugar al humano. Garc¨ªa Fern¨¢ndez, de 37 a?os, investigador del Departamento de Gen¨¦tica de la Universidad de Barcelona, sostiene que los fen¨®menos de duplicaci¨®n gen¨®mica han sido especialmente relevantes en la evoluci¨®n.Pregunta. ?Por qu¨¦ el anfioxo es el representante de nuestros antepasados comunes?

Respuesta. Por su forma, su morfolog¨ªa. Es la versi¨®n m¨¢s simple que uno pueda imaginarse de un vertebrado. No tiene cerebro, no tiene v¨¦rtebras, cosa com¨²n en todos los vertebrados, pero s¨ª una espina dorsal y m¨²sculos transversales a lo largo de su cuerpo.

P. ?Es realmente un f¨®sil viviente?

R. Los zo¨®logos del siglo XIX lo definieron de este modo, como un organismo que apenas hab¨ªa cambiado en los ¨²ltimos 500 millones de a?os, y sus genes as¨ª parecen demostrarlo. En concreto, grupos de genes que se hallan juntos formando complejos muy particulares. Si se imaginan de derecha a izquierda en un cromosoma, el del extremo derecho se encarga de formar la parte m¨¢s anterior del cuerpo, y el de la izquierda, la parte m¨¢s posterior, que no ser¨ªan los pies sino la regi¨®n anal.

P. ?Son lo que se denomina genes maestros?

R. Son una categor¨ªa particular de genes maestros del desarrollo. Del mismo modo que los hay para formar el ojo, el h¨ªgado o el ri?¨®n, tambi¨¦n existen para definir la forma del cuerpo en su eje anteroposterior, de cabeza a cola. Este grupo de genes est¨¢ presente en muchos grupos animales, desde la mosca del vinagre hasta los humanos. En 1994, en nuestro grupo vimos que tambi¨¦n estaban presentes en anfioxo. Posteriormente, en 1998, dimos con un segundo paquete de genes, los llamados paraHox, de cuya existencia depende la formaci¨®n de partes espec¨ªficas del organismo en el mismo eje. Predijimos entonces que ese grupo de genes podr¨ªa encontrarse en otros organismos m¨¢s evolucionados, s¨®lo que despu¨¦s de mecanismos de duplicaci¨®n gen¨¦tica.

P. ?Se han cumplido esas predicciones?

R. De momento, parece que s¨ª. En cuanto se publiquen los datos de la secuencia del genoma humano tendremos una respuesta m¨¢s definitiva. Lo que se espera es que si en anfioxo existe uno de estos complejos de genes, en humanos haya cuatro. De hecho, se han encontrado restos de los cuatro complejos en los cromosomas 4, 5, 13 y X. Lo que no est¨¢ claro es si los complejos en humanos est¨¢n enteros o no. Personalmente, creo que no, porque no siempre se conservan todos los genes que se duplican. De todas maneras, recientemente ha aparecido en los bancos de datos del genoma humano en Internet la secuencia en bruto de parte del cromosoma 13, y el complejo ParaHox est¨¢ completo en este cromosoma

P. Inicialmente se describieron una decena de estos genes. Van ya por el 14.

R. El hallazgo de nuevos genes, tanto en anfioxo como en humanos, nos indica que su funci¨®n es m¨¢s compleja de lo que se pensaba. El ¨²ltimo de esos genes en anfioxo, al que llamamos de tipo 14, podr¨ªa implicar una revisi¨®n de las diferencias que existen entre cabeza y cola. En nuestro grupo proponemos un nuevo concepto, el de flexibilidad posterior, que viene a decir que mientras que la cabeza es muy r¨ªgida para la evoluci¨®n, en la cola se muestra m¨¢s flexible. Dicho de otro modo: es m¨¢s f¨¢cil evolucionar por la cola que por la cabeza.

P. ?Qu¨¦ tipo de ense?anzas se extraen de estas predicciones?

R. Lo que parece m¨¢s plausible es que disponer de m¨¢s genes facilita la evoluci¨®n o que una mayor disponibilidad gen¨¦tica podr¨ªa propiciar la aparici¨®n de nuevos caracteres que se corresponder¨ªan con nuevas morfolog¨ªas y funciones. En otras palabras, la expansi¨®n del genoma ha permitido inventar nuevos genes, y el genoma resultante, m¨¢s complejo, se correlaciona con un cuerpo igualmente m¨¢s complejo.

P. Pero no necesariamente es siempre as¨ª.

R. Es cierto. En muchos grupos animales una mayor dotaci¨®n de genes no implica mayor complejidad morfol¨®gica. El caso de los vertebrados, sin embargo, es particular. Se originaron hace 500 o 600 millones de a?os y parece que en este caso la duplicaci¨®n gen¨¦tica s¨ª estuvo ligada a un incremento de complejidad de los organismos.

P. ?Ocurri¨® eso durante la Explosi¨®n C¨¢mbrica?

R. En realidad se desconoce qu¨¦ ocurri¨® durante la Explosi¨®n C¨¢mbrica. Personalmente, creo que existi¨® esa explosi¨®n pero que fue mucho m¨¢s gradual: probablemente no ocurri¨® en 20 millones de a?os, sino en 300.

P. Y que vino acompa?ada de duplicaciones gen¨¦ticas.

R. En el caso de los vertebrados, s¨ª. Los datos de que disponemos apuntan que el genoma humano procede de un genoma primitivo parecido al anfioxo doblemente duplicado y que las duplicaciones se han acompa?ado de un aumento de complejidad. Se ha hipotetizado que en su mismo origen la Explosi¨®n C¨¢mbrica fue debida a fen¨®menos de duplicaci¨®n gen¨¦tica, aunque hoy eso no est¨¢ nada claro. Asimismo, se cree que pudo darse ese mismo fen¨®meno en animales similares a las esponjas actuales (los animales m¨¢s primitivos), de modo que habr¨ªan ganado complejidad, hace 800 o 1.000 millones de a?os.

P. ?Qu¨¦ habr¨ªa motivado esas duplicaciones?

R. Nada en particular. La duplicaci¨®n del genoma es un accidente, una enfermedad, que se da en todos los organismos. Sin ir m¨¢s lejos, muchos abortos espont¨¢neos en humanos son debidos a una duplicaci¨®n del genoma, porque un embri¨®n humano no es viable con 92 cromosomas. Pero en algunos casos, y en algunos organismos, este fen¨®meno, que no es infrecuente, en los ¨²ltimos mil millones de a?os ha tenido ¨¦xito evolutivo. Dicho de otro modo, la evoluci¨®n ocurre aprovechando mutaciones que ocurren al azar. La gran mayor¨ªa de veces el organismo mutado no sobrevive, pero en otros determina alguna ventaja que logra consolidarse en el tiempo. Entonces, la evoluci¨®n acelera.