¿Hasta qué punto son capaces los científicos de predecir los tipos de evolución o adaptación que ocurrirán, en especies, virus, bacterias, etc., en un futuro cercano?

Los científicos generalmente pueden predecir el tipo de evolución que ocurrirá, pero no los detalles del proceso. En otras palabras, generalmente es claro que, digamos, es probable que una bacteria en particular desarrolle resistencia antibacteriana, pero en general es difícil decir cómo sucederá exactamente eso. O podría ser posible decir que un virus evolucionará para adaptarse al sistema inmunitario del huésped, pero qué mutaciones específicas en qué genes particulares son difíciles de predecir.

Hay algunos casos en los que es posible tener bastante confianza en los detalles, pero generalmente no son el panorama completo. Por ejemplo, con bastante frecuencia los virus expuestos a medicamentos antivirales desarrollarán rápidamente las mismas mutaciones que confieren resistencia; Pero incluso allí, a veces te sorprenderán y encontrarán una solución completamente nueva.

Hay un poco de investigación sobre cómo intentar predecir algunas de las vías evolutivas más restringidas, por ejemplo, ¿cómo será la población del virus de la influenza del próximo año? El tipo de evolución que se conoce generalmente (el virus evolucionará fuera de la inmunidad de la población), pero los detalles no lo son, y hay varios enfoques teóricos que intentan predecir los detalles. Hasta el momento, no han convencido al campo, pero no es inútil.

La naturaleza tiende a encontrar el mismo camino, y en el mismo orden para lograr la misma adaptación (simple) si se les da los mismos materiales de partida.

Evolución del mapeo

En el nuevo estudio, publicado en línea hoy en Public Library of Science Biology , Doebeli y su colega Matthew Herron, también en la UBC, volvieron a las muestras congeladas de tres de sus tubos de ensayo y secuenciaron 17 muestras de genes de varias etapas del experimento. El ADN mostró que en algunos casos aparecían mutaciones idénticas de forma independiente en los tres tubos de ensayo: a pesar de la naturaleza aleatoria de las mutaciones, los mismos cambios en el entorno favorecían las mismas soluciones genéticas.

Doebeli y Herron también encontraron que algunas mutaciones ocurrieron solo en un orden específico: después de que un grupo se especializó en glucosa y el otro en acetato, ambos grupos evolucionaron para cambiar mejor entre los tipos de comidas. Esa última mutación no habría sido útil hasta después de la aparición de la primera, lo que ayudó a agotar los suministros de alimentos más rápido.

La evolución predecible supera la aleatoriedad de las mutaciones

Sin embargo, estas predicciones son en el sentido extremadamente limitado de: si esta bacteria muta para cumplir con la “tarea simple” X, entonces otra bacteria similar obligada a adaptarse a circunstancias similares probablemente tendrá las mismas mutaciones.

Casi ninguno. Donde estamos poniendo a las especies bajo presión directa, como cuando matamos bacterias con antibióticos o insectos con insecticida, podemos predecir que evolucionarán para defenderse de nuestros ataques. Pero más allá de eso, el azar hace lo suyo.