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13-07-2015

REPLICADORES: LOS VERDADEROS DUEÑOS DEL MUNDO

No es el título de una película de ciencia ficción, es el mundo real. En este artículo mostraremos un mundo

aparentemente extraño y sorprendente, digno de pertenecer al guión de la mejor película de ciencia ficción,

sin embargo, como podrá ser percibido por todos los lectores, estamos hablando de nuestro planeta, nuestro

entorno más cercano y cotidiano solo que visto de una forma diferente, una forma en la que podremos apreciar

con mayor profundidad lo que somos, de que estamos hechos y de donde venimos todos los seres vivos. Un

mundo en el que unos "seres" microscópicos son los verdaderos dueños: ellos crean y destruyen, hacen y

deshacen, controlan, gestionan y manipulan nuestro entorno y el comportamiento de todos los seres vivos del

planeta: ellos son los llamados replicadores.

Los replicadores

La Tierra se formó hace unos 4500 millones de años. En algún momento hace unos 3800 millones de años sucedió

algo trascendental: alguna de las moléculas orgánicas surgidas en medios acuosos consiguió la propiedad de hacer

copias de si misma. Posteriormente, esta molécula fue capaz de almacenar la información necesaria para duplicarse

en un código químico que iba transfiriéndose a cada copia. Esta molécula constituyó el primer replicador de nuestro

planeta. Una vez en marcha, el mecanismo de replicación nunca se detiene ya que este es favorecido por una de las

leyes más poderosas que existen en la naturaleza: la selección natural. Esta primera molécula fue haciendo copias

de si misma y expandiéndose sin parar por el medio en el que habitaba. Con el tiempo, alguna de las copias, debido

a un error de copiado, incorporó en su código de replicación una "letra" equivocada, esta nueva letra producía que

la maquinaria de replicación fabricase una membrana orgánica que protegía mejor al replicador que la membrana

original primitiva. Los replicadores con la nueva membrana vivían más tiempo que los que tenían la membrana

antigua y por tanto producían más copias de si mismos. Con el tiempo, la cantidad de nuevos replicadores es muy

superior al de sus antecesores y estos acaban desplazando a aquellos: así funciona la selección natural y este es el

sencillo mecanismo que permite que una mejora se expanda rápidamente entre la población de replicadores.

Con el tiempo los replicadores fueron incorporando nuevas mejoras: células sensibles a la luz para poder orientarse

y detectar a otros replicadores, pequeños flagelos para poder desplazarse, pequeños compartimentos para almacenar

moléculas orgánicas que permitan reparar las membranas dañadas (o sea alimentarse), etc etc. ¿Pueden adivinar

hacia donde ha derivado este interminable proceso actuando durante casi 4000 millones de años? Para hallar la

respuesta solo tiene que mirar a su alrededor ¿No es increíble?

Los replicadores actuales

Si un viajero del tiempo que hubiese observado aquellos replicadores primigenios viajase hasta la época actual

sería totalmente incapaz de reconocer a los nuevos replicadores. Los replicadores primigenios que fabricaban

membranas y componentes orgánicos sencillos se han convertido en replicadores capaces de fabricar

complejísimos "envoltorios" para protegerse, alimentarse y hacer copias de si mismos de forma muy eficiente.

Además son capaces de interactuar con el entorno con una eficacia totalmente asombrosa y se han expandido

por tierra, mar y aire. Para percatarnos de su enorme eficacia y complejidad no tenemos más que mirar a nuestro

alrededor: plantas que fabrican frutos (tomates, sandias, etc) como cebo para que un pequeño mamífero se coma

a los replicadores (semillas) y los vuelva a depositar en un lugar distinto para su reproducción, plantas que fabrican

troncos de decenas de metros para poder acceder a la luz del sol, plantas que fabrican accesorios que permiten a

los replicadores esparcirse aprovechando el viento (dientes de león, etc) o fabricar flores de todo tipo de colores

para atraer a los insectos de forma que los replicadores se adhieran a su cuerpo para expandirse...

En el reino animal los replicadores son capaces de construir "envoltorios" o cuerpos para escarbar, trepar, saltar,

volar o nadar. Estos cuerpos tienen la forma óptima para adaptarse al medio en el que viven e interaccionan

eficientemente con el entorno para lograr el objetivo de los replicadores: sobrevivir y reproducirse antes de morir.

Evolución: una larga e intensa lucha entre replicadores

Los replicadores originales a medida que iban incorporando mejoras empezaron a aumentar el tamaño y la

complejidad del código químico en el que guardaban las instrucciones de reproducción y autoensamblaje. A lo largo

de casi 4000 millones de años los replicadores han sufrido todo tipo de visicitudes: terribles cambios atmosféricos,

drásticos cambios en el entorno, ataques de replicadores rivales, escasez de alimentos, etc. Estos conflictos

"aceleraron" la evolución ya que solo los replicadores que fuesen capaces de fabricar los mejores cuerpos en

cuanto a adaptación al entorno se refiere, sobrevivieron y dejaron descendencia. Los virus y las bacterias son,

con mucha diferencia, los replicadores que mayor cantidad de copias han producido. Cualquier organismo

complejo pluricelular ha tenido que aprender a combatir y/o convivir con estos replicadores primitivos. Esta

convivencia está "plasmada" en el ADN de todos los individuos multicelulares del planeta, si analizamos el ADN

de cualquier animal, este esta repleto de fragmentos de código repetitivos, fragmentos sin sentido y fragmentos

obsoletos. Muchos de estos fragmentos son replicadores de virus y bacterias que se han fusionado al ADN de

los animales para pasar de generación en generación. ¿Existe una forma más sencilla de reproducirse que pegarse

al código genético de un animal "superior" con excelentes capacidades de adaptación?

Hacia una nueva definición de organismo

Entramos ahora en la parte más "revolucionaria" y sorprendente del artículo ya que esta parte cuestiona uno de

los conceptos más establecidos y más obvios de la biología: la individualidad del organismo. Fijémonos en una

planta cualquiera, un manzano por ejemplo, ¿que partes constituyen el manzano propiamente dicho? La respuesta

parece obvia: la suma de las raíces, el tronco, las ramas, las hojas y los frutos. Si ahora arrancamos un par de

hojas o una rama ¿el individuo sigue siendo el mismo? Desde el punto de vista funcional, la planta sigue viviendo

normalmente. De hecho, en condiciones de sequía la planta reduce el número de sus componentes. Pero entonces

¿donde está la unicidad del individuo? Si cortamos el tronco entonces la planta si muere, entonces ¿Es el tronco

la planta propiamente dicha? ¿Y si cortamos las raíces? Cuando plantamos un manzano introducimos la semilla

bajo tierra y la regamos. Lo que estamos haciendo, evidentemente, es introducir un conjunto de replicadores o

genes en el entorno adecuado para "activar" el programa inscrito en el código genético. En ese momento el

programa empieza a ejecutarse: las células empiezan a dividirse y a diferenciarse: aparece una pequeña raíz para

extraer agua y minerales del suelo, crece un pequeño tallo para poder buscar la luz del sol, hojas para poder hacer

la fotosíntesis, etc,etc. El punto clave aquí es que un grupo de replicadores fabrican un conjunto de envoltorios o

dispositivos con el único y exclusivo propósito de proteger a los propios replicadores y sobrevivir en un cierto

entorno el mayor tiempo posible para asegurar el mayor éxito de reproducción de los replicadores. Por esto el

manzano fabrica manzanas, incluye las semillas dentro y las deja caer al suelo cuando los replicadores están ya

preparados, para que un animal coma la manzana y expanda las semillas por el entorno. ¿Ingenioso no?

Podemos pensar que esta ambigüedad solo sucede en las plantas pero esto no es del todo cierto. Ciertas

especies de gusanos sobreviven y continúan viviendo separadamente cuando se les parte en dos al igual que una

estrella de mar si se corta en 2 por el nervio circular oral. .

Todo esto nos lleva a una conclusión sorprendente: todos los seres vivos del planeta son "envoltorios" construidos

por un grupo de replicadores con el único propósito de adaptarse al medio ambiente y reproducirse. El organismo

puede definirse entonces como el conjunto de todos los efectos (fenotipos) de los replicadores que lo fabricaron.

De esta forma. pueden definirse dos partes claras dentro de cualquier individuo: la linea germinal (los replicadores que

pasan de generación en generación) y las células somáticas (el envoltorio o cuerpo que no se reproduce).

Algunos replicadores pueden incluso cambiar el "envoltorio" durante el tiempo de vida del "organismo": renacuajos

que se transforman en ranas, gusanos en mariposas o peces hembra que se transforman en peces macho. En estos

casos el organismo se transforma tanto que podríamos hablar de organismos distintos antes y después de la metamorfosis

si no fuese por que ambos son construidos por los mismos replicadores.

Es ahora cuando nos damos cuenta de que los replicadores son los verdaderos dueños del mundo: no solo construyen

todos los seres vivos del planeta sino que rigen su comportamiento e incluso el comportamiento de organismos distintos:

insectos que fabrican feromonas para manipular a las hembras, hormigas que "drogan" a las obreras para que maten a

su propia reina, arañas parasitadas que fabrican telas para su huésped, ratones machos que segregan feromonas que

interrumpen el embarazo de ratones hembra para poder fecundarla con sus propios genes... Sin duda la naturaleza es

increíblemente asombrosa y los replicadores son los amos y señores.

El ser humano: una especie especial

El ser humano, como todos los animales, se "fabrica" haciendo miles de millones de copias de una sola célula fecundada

y procediendo después a un complejísimo proceso de diferenciación celular. Todas las células del ser humano, excepto

las de la linea germinal tienen exactamente los mismos replicadores, desde el punto de vista genético son idénticas. El

concepto de organismo en el ser humano parece perfectamente definido, sin embargo, esto no es así del todo. Nuestro

cuerpo, nada más nacer, es invadido por miles de especies diferentes de replicadores. Estos replicadores consisten en

las bacterias y microorganismos que se instalarán en el estómago, intestino, piel, etc y que realizan funciones esenciales

para el buen funcionamiento del organismo. Se estima que un ser humano posee 10 veces más microorganismos que

células humanas. ¿Son estos replicadores parte del "organismo humano"? ¿Y la enorme cantidad de ADN "inservible"

procedente de replicadores ancestrales que hay en nuestro genoma se considera también parte del ser humano? Por si

fuera poco hay indicios de que los replicadores humanos "reconocen" copias de si mismos en otros organismos humanos

de forma que cuantos más genes se comparten más afinidad personal hay entre las personas y más tiendes a proteger a

esa persona ¡ Los replicadores de una clase tienden a protegerse entre ellos! Todo esto es lo que Richard Dawkings

denomina "el fenotipo extendido": los genes o replicadores extienden su influencia (su fenotipo) incluso fuera del propio

organismo.

Todo esto parece ciencia ficción pero es solo ciencia. Sin embargo, es evidente que el ser humano no es solo un "envoltorio"

al servicio de sus genes. El ser humano posee el órgano más complejo que existe en el Universo conocido: nuestro cerebro.

Este órgano ha conseguido un grado de interacción tal con el entorno que le ha permitido tomar consciencia de su existencia.

Esta consciencia le permite hacer cosas que ningún organismo puede hacer: puede entender las leyes naturales y utilizarlas en

su beneficio, incluso puede tomar decisiones en contra de los intereses de sus replicadores: puede decidir si tener o no hijos e

incluso modificar su propio ADN. Está claro que el ser humano es especial y en sus manos está la preservación del planeta y de

la increíble variedad de especies de la naturaleza, no solo por el bien del resto de especies sino por el bien de nosotros mismos.

 

Fuentes: The extended phenotype, Richard Dawkings

 

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Comentarios enviados:
Autor: IIII
7/13/2015
IIII
Autor: planck
7/15/2015
Algo que me parece increíble es que los perros sean capaces de identificar a las personas por su olor.El olor del sudor es producido por unas bacterias que hay en nuestra piel. Estas bacterias forman parte de nuestro "genoma extendido" y por tanto están bajo selección natural ¿Pudiera ser que ciertos genes hayan evolucionado para producir un patrón olfativo característico con el objetivo de "avisar" de su existencia a otras copias de ellos mismos en otras personas? Increíble
Autor: planck
7/15/2015
Por cierto, parece ser que ciertos perros son capaces de detectar ciertos tipos de cáncer. El cáncer puede entenderse como un "motín" en el que ciertas células se revelan contra el "orden establecido" y cumplen su programa más primitivo: multiplicarse sin parar. Pudiera ser que ciertos genes implicados en la enfermedad modifiquen el patrón olfativo "normal" de la sangre o la orina y esto es detectado por los perros.