Noticias Sobre Evolución La Teoría Y Los Nuevos Conocimientos
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Noticias sobre Evolución La teoría y los nuevos conocimientos Jaume Terradas Unitat d’Ecologia Noticias sobre Evolución La teoría y los nuevos conocimientos Jaume Terradas Con la colaboración de J.Luis Ordóñez Bellaterra, 2015 Unitat d’Ecologia Quiero dedicar este libro al recuerdo de dos personas que han tenido una gran influencia sobre la ciencia biológica y en mi manera de ver la evolución, por más que mis posibles errores en ningún caso hayan de serles atribuidos: Ramón Margalef (1919- 2004), ecólogo de proyección mundial y maestro por tantos motivos, que desveló las conexiones entre la evolución y la sucesión ecológica, y Lynn Margulis (1938-2011), una científica eminente y una mujer briosa que, luchando a contracorriente, formuló la teoría endosimbiótica del origen de la célula eucariota y defendió la importancia de la simbiogénesis en la evolución. Jaume Terradas | 3 Título: Noticias sobre Evolución. La teoría y los nuevos conocimientos Título original: Notícies sobre Evolució. La teoria i els nous coneixements Texto original y traducción: © Jaume Terradas i Serra Ilustraciones e infografías: (CC BY-NC 3.0) J.Luis Ordóñez Diseño: J.Luis Ordóñez y Lucas Wainer Maquetación: David Tarrasón y Paula Santos Primera edición: Abril 2015 (CC BY-NC 3.0) de la edición: CREAF y UAB ISBN: 978-84-606-6402-4 4 | Noticias sobre Evolución Índice Prólogo ................................................................. 07 Sobre el lamarckismo ................................... 49 1. La revolución de Darwin .............................. 11 5. La cuestión de la innovación ....................... 53 El origen común ............................................. 12 Estructura y funcionamiento del genoma .... 53 Origen de las especies .................................. 14 Los genes no son “elementos” de Darwin contra el finalismo y información. Intrones y exones .................... 55 el essencialismo ............................................. 15 Incorporaciones: volviendo a la Eureka darwiniano ......................................... 17 transferencia horizontal ............................... 57 La selección sexual ........................................ 19 ¿Cómo se genera el material genético? ..... 61 Deriva genética ............................................... 21 Supergenes ..................................................... 64 Neutralismo ..................................................... 23 6. El genoma dinámico y la regulación ........ 67 2. La Modern Synthesis y el neodarwinismo ... 25 Transposiciones ............................................. 67 Dos tipos de neodarwinistas ........................ 26 La regulación génica .................................... 70 Regulación vs mutación ................................ 73 3. ¿Gradualismo o saltacionismo? ................. 29 DNA basura, ¿o ignorancia? ........................ 76 El gradualismo de Darwin ............................ 29 ¿Enzimas inactivos? ...................................... 82 Mutacionismo .................................................. 30 Transposones, retrotransposones y otros Goldschmidt y la elementos transponibles ............................ 82 neotenia.......................................................... 31 Transcriptoma y epigenoma ........................ 84 Los equilibrios puntuados ............................ 35 Replicación y transcripción del DNA .......... 87 Transferencias génicas horitzontales ........ 37 Complejidad del genoma y genética de Las grandes perturbaciones y la poblaciones ..................................................... 89 evolución .......................................................... 38 Proteoma ......................................................... 90 ¿Una polémica sobre palabras? .................. 41 Pruebas de laboratorio del gradualismo ... 42 7. El dogma central de la biologia molecular ... 93 Evolució composicional o per incorporació .. 45 La transcriptasa inversa contra Watson .... 93 Edición de DNA y síntesis telomérica ......... 95 4. Las grandes transiciones evolutivas ....... 47 Los RNA, más sorpresas ............................... 96 Sobre el reduccionismo genético ................ 48 Jaume Terradas | 5 8. El desarrollo y la epigenética ....................... 99 12. Evolución acompasada al cambio Desarrollo y evolución .................................. 99 ecológico ........................................................... 157 Epigenética ...................................................... 101 Eco-Evo ............................................................ 161 Herencia epigenética ..................................... 102 Evolución y sucesión ecológica: las ideas ¿Puede ser relevante la epigenética en la de R. Margalef ............................................... 165 evolución?................................................................ 104 Nuevos hallazgos de diversidad .................. 171 Variaciones hereditarias originadas por proteínas ................................................................. 107 13. Evolución biológica y cultural .................. 175 Ampliar la visión de la evolución .................. 175 9. ¿Pueden ser dirigidas las mutaciones?.... 109 Herencias de varios tipos ............................. 177 Experimentos y controversias ..................... 109 Cultura en los otros animales ...................... 178 Hipermutabilidad ........................................... 110 Selección a niveles múltiples ...................... 180 ¿Ingeniería celular? ....................................... 112 Las sociedades mixtas y la cultura ............ 185 Coevolución biología–cultura ....................... 186 10. Simbiosis ...................................................... 115 La evolución humana se acelera ................. 189 Margulis y la endosimbiosis serial ............ 115 La cultura, motor de evolución .................... 190 Mitocondrias .................................................... 117 ¿Es la cultura la cima de la evolución? ...... 192 El origen de la célula eucariota ................... 118 Manipulación cultural de la vida ................. 193 Simbiosis por todas partes .......................... 120 La simbiogénesis, ¿una alternativa al 14. Consideraciones finales ............................ 197 cambio mutacional? ...................................... 126 El microbioma humano ................................. 127 Referencias bibliográficas ................................ 203 El sistema immune ........................................ 129 Microbiotas, desarrollo, reproducción, Agradecimientos ................................................. 217 etc.. .................................................................. 131 El holobionte y la teoría hologenómica ...... 133 El microbioma y las plantas ......................... 136 Importancia evolutiva del holobionte ......... 137 11. Cooperación .................................................. 141 Cooperación entre células ............................ 145 ¿Un paso evolutivo fácil?................................ 147 Cooperación entre individuos ...................... 149 ¿Por qué existe el altruismo? ...................... 150 6 | Noticias sobre Evolución Prólogo Este texto es una ampliación, y una profundiza- ha de dar una visión desde dentro. Es un tra- ción, de algunos temas que he tratado en Biogra- bajo que, al tratar de explicar el mundo, abraza fía del Mundo (Terradas, 2006) y en trabajos más una parte sustancial de lo que habían tratado breves (Terradas, 2005; Terradas y Peñuelas 2009, la filosofía y las teologías. 2012). El lector puede encontrar, sobre todo en la primera de estas referencias, un tratamiento más También estoy persuadido de que muchos de los retos general. Desde que escribía aquel libro hasta aho- intelectuales que plantea este intento de explicación ra, mis conocimientos han aumentado (haciendo quedan todavía fuera de nuestro alcance, y quizás al- el balance entre lo que he aprendido y lo que he gunos permanecerán siempre así. Pero no sé imaginar olvidado), y mi percepción de lo que sé es ahora aventura más estimulante que la del proceso colectivo más lúcida y me hace pensar todavía más que en- del conocimiento, avanzando, incansable, entre las tonces que no sé prácticamente nada y que todo inmensas dificultades de la realidad compleja y cam- es mucho más complicado de lo que yo creía, y biante, a lo largo de un proceso histórico, y a pesar de también de lo que creían otros, mucho más en- las muchas trampas ideológicas y psicológicas que tendidos que yo. Aún así, pese a las dudas e inte- nuestras propias mentes nos tienden. rrogantes que marcan el camino que he seguido, el rumbo no ha cambiado de manera sustancial. El volumen de lo que se ha escrito y se escribe sobre las cuestiones evolutivas que hacen el objeto de este Estoy convencido (pero sólo es lo que me pa- texto es tan enorme que toda pretensión de síntesis rece a mí, porque es muy lícito pensar que sería ridícula. Cada uno de los apartados que trato existen otras prioridades y urgencias) que el ha sido objeto de miles de páginas y ha dado lugar a primer trabajo de la ciencia es dar una ex- múltiples teorías enfrentadas que reviven una y otra plicación de cómo el juego de la materia y la vez bajo nuevas formas, o se vuelven a construir bajo energía han generado espontáneamente esta formas sólo levemente modificadas. Lo discuten con prodigiosa realidad de la que formamos parte, pasión los especialistas y yo no lo soy, así que no aunque tengamos una percepción muy parcial pretendo