EL ESPECTADOR / M I E R CO L E S 20 DE FEBRERO 2 01 9 EL ESPECTADOR / M I E R CO L E S 20 DE FEBRERO 2 01 98 / / 9

Estudio publicado en la revista “S c i e n ce ”

El experimento que condensóla evolución en diez añosEn 2010, el biólogo Rowan Barret empezó una investigaciónque buscaba rastrear todo el proceso de selección natural enratones en un solo estudio. Diez años después, susresultados confirmaron con las herramientas de la genéticalo que Charles Darwin sospechó hace 150 años.

MARÍAMÓNICAMONSALVE S.

m m o n s a l ve @ e l e s p e c t a d o r.co m@mariamonic91

Las dunas de Sandhills, en el centro de Nebraska (Estados Unidos), fue el lugar donde se encerraron los ratones ciervo. / Fotos: Cortesía

Vi v ir~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Más de 160 mil niños mueren cada año en AméricaCada año, la Organización Panamericana dela Salud (OPS) publica un informe en el queresume el estado de salud de América. Haceunos días lanzó la última versión que, bajo eltítulo de Indicadores básicos 2018, muestravarias cosas inquietantes en el continente.Una de ellas es que la principal causa demuerte son las enfermedades no transmisi-

bles. Es decir, las complicaciones cardíacas, elcáncer y los accidentes cerebrovasculares es-tán en el top de motivos por los que fallece lagente. Cobran la vida de 427,6 personas porcada 100.000 habitantes. El informe, que re-copila datos de 49 países, en los que nacenanualmente 15 millones de individuos y mue-ren cerca de 7 millones, también revela que

cada 12 meses hay más de 163.700 muertespor estas causas. Asimismo, el dengue es unfactor que últimamente ha vuelto a prenderlas alarmas de los epidemiólogos. En Améri-ca Latina y el Caribe se notificaron cerca de580.000 casos, de los cuales el 44 % se registróen Brasil. Ese país también tiene la tasa másalta de lepra: el 90 % de 31.000 casos.

De nuestras clases de biología en el colegio esprobable que aún nos acordemos de Darwiny su teoría de la selección natural. De cómoCharles Darwin, el padre de la evolución,tras viajar con una expedición científica en-tre 1831 y 1896, regresó con un montón de ob-servaciones sobre plantas y animales que lollevaron a crear una especie de hito funda-cional sobre cómo se adaptan las especies almedio ambiente en el que viven.

La lógica detrás es sencilla: cuando un in-dividuo tiene un rasgo que lo ayuda a sobre-vivir a ese medio ambiente, como ser oscurosi vive en el lodo, es más probable que puedasobrevivir y reproducirse. Ese espécimentendrá crías con rasgos parecidos que tam-bién se reproducirán y, con el tiempo, los in-dividuos con rasgos que no los benefician,como tener un color claro para este caso, ter-minarán desapareciendo.

Darwin, tan brillante como era, basó estosconocimientos solamente en agudas obser-vaciones, pero como lo recuerda Rowan Ba-rret, biólogo evolucionista de la UniversidadMcGill de Canadá, “Darwin no tenía conoci-miento de genética o herencia”. Y tuvieronque pasar más de 150 años hasta que Barret yun equipo de científicos de varios países lo-graran vincular todos los pasos de la selec-ción natural en un solo estudio: desde cómouna población va adaptando sus rasgos alambiente al que vive hasta encontrar exacta-mente cuál es el gen que va mutando.

El doctor Barret acepta que es terco. Des-de que escuchó a una colega dar una charlasobre cómo funcionaba la genética detrás dela pigmentación de los ratones ciervo (Pero -myscus maniculatus) mientras hacía el doc-torado en zoología en la Universidad de Bri-tish Columbia, lo obsesionó trabajar conellos. El hecho de que se supiera tanto sobresu sistema genético, creyó, lo podría ayudar aresponder una pregunta que ha perseguidola biología por ya bastante tiempo: ¿cómoresponden los genomas y los rasgos a la se-lección natural? O en otras palabras, ¿cómovan mutando los genes de una especie parapoder sobrevivir mejor a ciertos ambientes?

Con los ratones ciervos en mente, a Barretle restaba encontrar un lugar. Las dunas deSandhills, en el centro de Nebraska (EstadosUnidos), resultaban ser lo más lógico: allí ha-bitaban los ratones ciervo y el color del suelocambia por mosaicos, de arenas claras a os-curas. Con ambas pistas en mente, solo debíaencontrar la manera de hacer el estudio, qui-zá uno de los más grandes que se hayan he-cho sobre el tema.

“Me tomó un mes conducir por Nebraskapara encontrar el lugar correcto para hacerel trabajo”, recuerda. Era el 2010 y los gran-jeros de la zona veían con escepticismo queun grupo de científicos extranjeros quisie-ran crear grandes cerramientos al aire librepara confinar a un grupo de ratones y ver có-mo se reproducían. Paradójicamente, Barret

eligió hacer su experimento en Nebraska, unestado en donde un tercio de la población nocree en la evolución, sino que los animales vi-nieron al mundo tal cual Dios los creó. Peroen un bar, curiosamente, y a punto de renun-ciar, se encontró a una persona que le prestóla tierra.

Ya con las piezas en orden empezó el expe-rimento. El equipo de Barret creó seis ence-

rramientos, tres en la arena clara y tres en laoscura, de 50 por 50 metros cada uno. “Usa -mos y trasladamos 30.00 libras de acero paraconstruir estos enormes recintos”. Después,con cada uno de los espacios aislados, captu-raron 481 ratones que habitaban tanto en zo-nas claras como oscuras y encerraron de 50 a100 en cada uno de los grandes cerramientosdespués de despejar todas las culebras que,

sin querer, habían quedado atrapadas. A ca-da roedor le tomaron una muestra de ADN yuna foto y le pusieron un diminuto radio en-tre los hombros.

Lo siguiente fue esperar, o más bien dejarque la selección natural hiciera lo suyo. Si lalógica de Darwin estaba bien, las poblacio-nes de ratones que deberían encontrar des-pués de un tiempo deberían ser en mayoríade pelaje claro para los encerramientos dearena clara y más oscuros para los encerra-mientos de tierra oscura. Tras 14 meses y cin-co períodos de muestreo cada dos semanas,cuando la mortalidad había alcanzado el 100% en la mayoría de los encerramientos, las ta-sas del color de pelaje de los ratones habíandado un vuelco.

“En los recintos claros, los ratones super-

vivientes tuvieron, en promedio, 1,44 vecesun pelaje más claro que las poblaciones fun-dadoras, mientras en los recintos oscuros elpromedio fue 1,98 veces más oscuro”, con-cluye el estudio publicado en la prestigiosarevista Science.

Hasta aquí Barret solo había reiterado loque Darwin había dicho. De hecho, casi ha-bía replicado, con mejores y más refinadastécnicas, el experimento que hizo BernardKettwell en 1953 con la coloración de las po-lillas salpicadas. En este estudio, que se con-virtió también en un clásico de los libros debiología para explicar la selección natural,Kettwell encontró que las polillas se iban ha-ciendo más oscuras cuando vivían en unaciudad industrial, bajo las enormes presio-nes de la polución.

Pero lo importante, lo que venía cautivan-do desde hacía tiempo a Barret, era encon-trar cómo estaba cambiando la genética trasestos cambios de color. Ahí empezó otra fase,en el laboratorio.

“De estudios previos teníamos conoci-miento previo que sugerían que el gen Agou-ti afectaba el color del pelaje en ratones. Porlo tanto, secuenciamos este gen en todos losindividuos para cuantificar los cambios en lafrecuencia de los alelos —o las formas alter-

nativas que puede tener un mismo gen—después de la mortandad selectiva”, explica.El resultado fue que los cambios, o las muta-ciones, entre los genes de las poblacionesfundadoras y las más jóvenes eran tan signi-ficativos que no podían ser explicados porcasualidad.

Generaciones después, la genética entrelos primeros y los últimos ratones habíacambiado así: el gen Agouti había atravesadosiete mutaciones que eran más comunes en-tre los ratones que sacaron de los encierroscon arena clara, pero relativamente rara enlos individuos que nacieron en los encierrososcuros. Entre estas siete mutaciones, unaque llamaron delta-Ser parecía ser la mási m p o r t a n t e.

Entender el rol de la mutación delta-Serpuede ser algo agotador, pero no por esomenos sorprendente. Lo que se sabe delgen Agouti es que tiene el rol de producirun pigmento que afecta el pelaje de los ra-tones ciervo. Pero es un trabajo que no hacesolo, necesita “aliarse”con otros genes cer-canos para producir bien ese pigmento. Pe-ro ante la presencia de la mutación delta-Ser el gen Agouti no puede “aliarse” conotros genes para crear el pigmento, por loque termina trabajando solo y, por ende,dando menos pigmento.

Barret y sus colegas, diez años despuésde poner el primer encerramiento, logra-ron unir todos los puntos. Desde someter auna población a que cambiara según suambiente, hasta encontrar exactamente elgen que responde a estas presiones. Con-densaron, en un mínimo tiempo, lo quepuede suceder en una evolución que, deotra manera, tomaría siglos.

Esta especie de “simulación de la evolu-ción” fue un desafío científico que pasó portodos los obstáculos que puede tener la cien-cia cuando se hace a campo abierto. Hay unaanécdota que Barret suele repetir: “Tra b a j a rfuera del laboratorio es difícil porque pier-des el control de muchos factores. Tienesque adaptarte a las circunstancias cambian-tes y los problemas inesperados. Una vez vi-no una gran tormenta que hizo que las cosasfueran muy difíciles para nosotros durante laconstrucción de los recintos”. A esto se sumaun costo en dólares del que el biólogo ya“p e rd i ó ” la cuenta.

A cambio logró cargarse de datos y de re-sultados que le cerrarían la boca a cualquierpersona que a estas alturas de la historiacientífica quiera negar la evolución. “Es unestudio que proporciona un ejemplo claro yreal de cómo funciona la evolución. Si existeuna variación en un rasgo, y ese rasgo es he-redable, influye en la supervivencia”.

Las desconocidas bacterias detrás de los celularesDespués de tomar 3.500muestras de celulares yzapatos de personas queasisten a eventosdeportivos o museos,investigadores de laUniversidad de California(EE. UU.) descubrieronbacterias desconocidas

para la ciencia.Un 10 % de estas, según losautores, corresponden ensu ADN a bacteriasconocidas como materiaoscura microbiana,organismos difíciles decultivar y estudiar todavíaen los laboratorios.

El resto de las muestraspertenecen a gruposextremadamente raros,como bacterias registradaspor primera vez en unacuífero o aquellas quea p a re ce nsubterráneamente en unamina de oro abandonada.

Las complicaciones cardíacas están enel “to p ”de causas de muerte. / Pixabay

EL ESPECTADOR / M I E R CO L E S 20 DE FEBRERO 2 01 9 EL ESPECTADOR / M I E R CO L E S 20 DE FEBRERO 2 01 98 / / 9

Estudio publicado en la revista “S c i e n ce ”

El experimento que condensóla evolución en diez añosEn 2010, el biólogo Rowan Barret empezó una investigaciónque buscaba rastrear todo el proceso de selección natural enratones en un solo estudio. Diez años después, susresultados confirmaron con las herramientas de la genéticalo que Charles Darwin sospechó hace 150 años.

MARÍAMÓNICAMONSALVE S.

m m o n s a l ve @ e l e s p e c t a d o r.co m@mariamonic91

Las dunas de Sandhills, en el centro de Nebraska (Estados Unidos), fue el lugar donde se encerraron los ratones ciervo. / Fotos: Cortesía

Vi v ir~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Más de 160 mil niños mueren cada año en AméricaCada año, la Organización Panamericana dela Salud (OPS) publica un informe en el queresume el estado de salud de América. Haceunos días lanzó la última versión que, bajo eltítulo de Indicadores básicos 2018, muestravarias cosas inquietantes en el continente.Una de ellas es que la principal causa demuerte son las enfermedades no transmisi-

bles. Es decir, las complicaciones cardíacas, elcáncer y los accidentes cerebrovasculares es-tán en el top de motivos por los que fallece lagente. Cobran la vida de 427,6 personas porcada 100.000 habitantes. El informe, que re-copila datos de 49 países, en los que nacenanualmente 15 millones de individuos y mue-ren cerca de 7 millones, también revela que

cada 12 meses hay más de 163.700 muertespor estas causas. Asimismo, el dengue es unfactor que últimamente ha vuelto a prenderlas alarmas de los epidemiólogos. En Améri-ca Latina y el Caribe se notificaron cerca de580.000 casos, de los cuales el 44 % se registróen Brasil. Ese país también tiene la tasa másalta de lepra: el 90 % de 31.000 casos.

De nuestras clases de biología en el colegio esprobable que aún nos acordemos de Darwiny su teoría de la selección natural. De cómoCharles Darwin, el padre de la evolución,tras viajar con una expedición científica en-tre 1831 y 1896, regresó con un montón de ob-servaciones sobre plantas y animales que lollevaron a crear una especie de hito funda-cional sobre cómo se adaptan las especies almedio ambiente en el que viven.

La lógica detrás es sencilla: cuando un in-dividuo tiene un rasgo que lo ayuda a sobre-vivir a ese medio ambiente, como ser oscurosi vive en el lodo, es más probable que puedasobrevivir y reproducirse. Ese espécimentendrá crías con rasgos parecidos que tam-bién se reproducirán y, con el tiempo, los in-dividuos con rasgos que no los benefician,como tener un color claro para este caso, ter-minarán desapareciendo.

Darwin, tan brillante como era, basó estosconocimientos solamente en agudas obser-vaciones, pero como lo recuerda Rowan Ba-rret, biólogo evolucionista de la UniversidadMcGill de Canadá, “Darwin no tenía conoci-miento de genética o herencia”. Y tuvieronque pasar más de 150 años hasta que Barret yun equipo de científicos de varios países lo-graran vincular todos los pasos de la selec-ción natural en un solo estudio: desde cómouna población va adaptando sus rasgos alambiente al que vive hasta encontrar exacta-mente cuál es el gen que va mutando.

El doctor Barret acepta que es terco. Des-de que escuchó a una colega dar una charlasobre cómo funcionaba la genética detrás dela pigmentación de los ratones ciervo (Pero -myscus maniculatus) mientras hacía el doc-torado en zoología en la Universidad de Bri-tish Columbia, lo obsesionó trabajar conellos. El hecho de que se supiera tanto sobresu sistema genético, creyó, lo podría ayudar aresponder una pregunta que ha perseguidola biología por ya bastante tiempo: ¿cómoresponden los genomas y los rasgos a la se-lección natural? O en otras palabras, ¿cómovan mutando los genes de una especie parapoder sobrevivir mejor a ciertos ambientes?

Con los ratones ciervos en mente, a Barretle restaba encontrar un lugar. Las dunas deSandhills, en el centro de Nebraska (EstadosUnidos), resultaban ser lo más lógico: allí ha-bitaban los ratones ciervo y el color del suelocambia por mosaicos, de arenas claras a os-curas. Con ambas pistas en mente, solo debíaencontrar la manera de hacer el estudio, qui-zá uno de los más grandes que se hayan he-cho sobre el tema.

“Me tomó un mes conducir por Nebraskapara encontrar el lugar correcto para hacerel trabajo”, recuerda. Era el 2010 y los gran-jeros de la zona veían con escepticismo queun grupo de científicos extranjeros quisie-ran crear grandes cerramientos al aire librepara confinar a un grupo de ratones y ver có-mo se reproducían. Paradójicamente, Barret

eligió hacer su experimento en Nebraska, unestado en donde un tercio de la población nocree en la evolución, sino que los animales vi-nieron al mundo tal cual Dios los creó. Peroen un bar, curiosamente, y a punto de renun-ciar, se encontró a una persona que le prestóla tierra.

Ya con las piezas en orden empezó el expe-rimento. El equipo de Barret creó seis ence-

rramientos, tres en la arena clara y tres en laoscura, de 50 por 50 metros cada uno. “Usa -mos y trasladamos 30.00 libras de acero paraconstruir estos enormes recintos”. Después,con cada uno de los espacios aislados, captu-raron 481 ratones que habitaban tanto en zo-nas claras como oscuras y encerraron de 50 a100 en cada uno de los grandes cerramientosdespués de despejar todas las culebras que,

sin querer, habían quedado atrapadas. A ca-da roedor le tomaron una muestra de ADN yuna foto y le pusieron un diminuto radio en-tre los hombros.

Lo siguiente fue esperar, o más bien dejarque la selección natural hiciera lo suyo. Si lalógica de Darwin estaba bien, las poblacio-nes de ratones que deberían encontrar des-pués de un tiempo deberían ser en mayoríade pelaje claro para los encerramientos dearena clara y más oscuros para los encerra-mientos de tierra oscura. Tras 14 meses y cin-co períodos de muestreo cada dos semanas,cuando la mortalidad había alcanzado el 100% en la mayoría de los encerramientos, las ta-sas del color de pelaje de los ratones habíandado un vuelco.

“En los recintos claros, los ratones super-

vivientes tuvieron, en promedio, 1,44 vecesun pelaje más claro que las poblaciones fun-dadoras, mientras en los recintos oscuros elpromedio fue 1,98 veces más oscuro”, con-cluye el estudio publicado en la prestigiosarevista Science.

Hasta aquí Barret solo había reiterado loque Darwin había dicho. De hecho, casi ha-bía replicado, con mejores y más refinadastécnicas, el experimento que hizo BernardKettwell en 1953 con la coloración de las po-lillas salpicadas. En este estudio, que se con-virtió también en un clásico de los libros debiología para explicar la selección natural,Kettwell encontró que las polillas se iban ha-ciendo más oscuras cuando vivían en unaciudad industrial, bajo las enormes presio-nes de la polución.

Pero lo importante, lo que venía cautivan-do desde hacía tiempo a Barret, era encon-trar cómo estaba cambiando la genética trasestos cambios de color. Ahí empezó otra fase,en el laboratorio.

“De estudios previos teníamos conoci-miento previo que sugerían que el gen Agou-ti afectaba el color del pelaje en ratones. Porlo tanto, secuenciamos este gen en todos losindividuos para cuantificar los cambios en lafrecuencia de los alelos —o las formas alter-

nativas que puede tener un mismo gen—después de la mortandad selectiva”, explica.El resultado fue que los cambios, o las muta-ciones, entre los genes de las poblacionesfundadoras y las más jóvenes eran tan signi-ficativos que no podían ser explicados porcasualidad.

Generaciones después, la genética entrelos primeros y los últimos ratones habíacambiado así: el gen Agouti había atravesadosiete mutaciones que eran más comunes en-tre los ratones que sacaron de los encierroscon arena clara, pero relativamente rara enlos individuos que nacieron en los encierrososcuros. Entre estas siete mutaciones, unaque llamaron delta-Ser parecía ser la mási m p o r t a n t e.

Entender el rol de la mutación delta-Serpuede ser algo agotador, pero no por esomenos sorprendente. Lo que se sabe delgen Agouti es que tiene el rol de producirun pigmento que afecta el pelaje de los ra-tones ciervo. Pero es un trabajo que no hacesolo, necesita “aliarse”con otros genes cer-canos para producir bien ese pigmento. Pe-ro ante la presencia de la mutación delta-Ser el gen Agouti no puede “aliarse” conotros genes para crear el pigmento, por loque termina trabajando solo y, por ende,dando menos pigmento.

Barret y sus colegas, diez años despuésde poner el primer encerramiento, logra-ron unir todos los puntos. Desde someter auna población a que cambiara según suambiente, hasta encontrar exactamente elgen que responde a estas presiones. Con-densaron, en un mínimo tiempo, lo quepuede suceder en una evolución que, deotra manera, tomaría siglos.

Esta especie de “simulación de la evolu-ción” fue un desafío científico que pasó portodos los obstáculos que puede tener la cien-cia cuando se hace a campo abierto. Hay unaanécdota que Barret suele repetir: “Tra b a j a rfuera del laboratorio es difícil porque pier-des el control de muchos factores. Tienesque adaptarte a las circunstancias cambian-tes y los problemas inesperados. Una vez vi-no una gran tormenta que hizo que las cosasfueran muy difíciles para nosotros durante laconstrucción de los recintos”. A esto se sumaun costo en dólares del que el biólogo ya“p e rd i ó ” la cuenta.

A cambio logró cargarse de datos y de re-sultados que le cerrarían la boca a cualquierpersona que a estas alturas de la historiacientífica quiera negar la evolución. “Es unestudio que proporciona un ejemplo claro yreal de cómo funciona la evolución. Si existeuna variación en un rasgo, y ese rasgo es he-redable, influye en la supervivencia”.

Las desconocidas bacterias detrás de los celularesDespués de tomar 3.500muestras de celulares yzapatos de personas queasisten a eventosdeportivos o museos,investigadores de laUniversidad de California(EE. UU.) descubrieronbacterias desconocidas

para la ciencia.Un 10 % de estas, según losautores, corresponden ensu ADN a bacteriasconocidas como materiaoscura microbiana,organismos difíciles decultivar y estudiar todavíaen los laboratorios.

El resto de las muestraspertenecen a gruposextremadamente raros,como bacterias registradaspor primera vez en unacuífero o aquellas quea p a re ce nsubterráneamente en unamina de oro abandonada.

Las complicaciones cardíacas están enel “to p ”de causas de muerte. / Pixabay