Hemos visto una evolución drástica en las bacterias dentro de nuestras propias vidas. Ahora, en general, esta evolución cambió un tipo de bacteria a otro tipo de bacteria. Sin embargo, esto es parte de la evolución. Los organismos a menudo no saltan de sus reinos, y mucho menos de sus dominios.
Parece implicar que debería haber organismos parecidos a animales que evolucionan a partir de bacterias. La palabra criatura parece implicar un organismo multicelular de algún tipo.
La evolución de los organismos multicelulares de las bacterias en realidad ocurrió muy lentamente. Incluso la aparición de células eucarióticas a partir de células bacterianas pudo haber ocurrido muy lentamente. Hay muchas generaciones mitóticas en 2.3 BY. Dada esta lenta evolución, sería muy poco probable que los científicos vean una evolución tan extrema dentro de la vida humana. Permítanme mostrarles qué tan lenta era la evolución de los animales a partir de las bacterias de acuerdo con el registro geológico.
Están los restos fósiles de 3 BYA de organismos similares a las bacterias existentes. No hay fósiles de criaturas más complejas. Sin embargo, también hay depósitos de óxido de hierro que hipotéticamente fueron creados por el oxígeno generado por los organismos autótrofos. No podemos decir si estos organismos fueron procariotas o eucariotas. Entonces, aunque no podemos estar absolutamente seguros, parece que hubo vida en forma de algún tipo de unicelular al menos 3 BYA.
La mayor parte de lo que llamamos evolución ocurrió durante este tiempo. La complejidad de una sola célula de eucariota en términos de orgánulos compite con la complejidad del cuerpo humano en términos de células de eucariotas. Los animales tienen una mayor complejidad biológica a nivel subcelular que a nivel de tejidos. Entonces, es el nivel de complejidad subcelular el que parece haber evolucionado en esos 2.3 BY.
El crecimiento de nuestra atmósfera de oxígeno parece haber tomado más de 1 BY. Claramente, este es un cambio radical que habría modificado muchos de los organismos en ese momento. La mayoría de las bacterias son y probablemente fueron anaeróbicas, por lo que la aparición de bacterias aeróbicas fue una evolución bastante extrema. No sabemos qué tan rápido ocurrió esto, pero la evolución estaba ocurriendo. Simplemente no involucraba hacer organismos multicelulares.
También hay depósitos de óxido de hierro que hipotéticamente fueron creados por el oxígeno generado por los organismos autótrofos. No podemos decir si estos organismos fueron procariotas o eucariotas, pero las células de eucariotas requieren oxígeno diatómico libre en su hábitat.
Los autofotofos que generaron el oxígeno probablemente fueron bacterias, no plantas. Por lo tanto, no es necesario que imaginemos que las plantas evolucionan rápidamente de las bacterias para obtener este oxígeno. La fotosíntesis es realizada tanto por las plantas como por algunas bacterias autótrofas. Muchas bacterias son quimiotrofas que generan oxígeno diatómico a partir de productos químicos. Entonces, una vez más, parece que la evolución de los organismos unicelulares fue muy lenta según los estándares humanos. Ninguna planta parece haber surgido de la bacteria por al menos 1 BY.
Hay formas extremadamente complejas de vida unicelular incluso hoy en día. Las especies de dinoflagelados existentes tienen un genoma 80 veces más grande que un genoma humano. Sin embargo, la evidencia fósil no nos dice el tamaño de un genoma. Podemos decir tentativamente que toda la vida en la Tierra era unicelular antes de 1 BYA, pero no podemos decir cuán compleja era la vida unicelular. Así que los científicos a menudo suponen que la mayor parte de la complejidad en los genomas evolucionó entre 3 BYA a alrededor de 1 BYA. Así que incluso la complejidad de la vida unicelular probablemente evolucionó durante un tiempo muy largo.
Hay fósiles de vida multicelular de menos de 1 BYA. Alguna forma simple de animal aparece en los aproximadamente 700 MYA. Sin embargo, estos animales aparecen en lo que parece una capa de baba bacteriana de una pulgada de espesor. Los animales más complejos con partes duras aparecen alrededor de 650 MYA. Después de 650 BYA, los fósiles son relativamente abundantes.
La evolución en los organismos ocurre todo el tiempo, tal como dijiste. Entonces, se estaba produciendo alguna forma de evolución desde 3BYA hasta 0.7 BYA. Durante todo este tiempo, la vida fue básicamente unicelular. Las células se pegaron juntas y formaron colonias. Esto también es sugerido por la escasa evidencia geológica que tenemos. Las bacterias hoy forman colonias con formas características. Sin embargo, los cuerpos multicelulares son más complicados que las colonias simples. Entonces no había nada que fuera un verdadero cuerpo entre 3.0 y 0.7 BYA.
Entonces, la evolución de organismos multicelulares a partir de bacterias tomó al menos 2,3 BY. Para 2.3 BY, no hubo animales o plantas. Hubo organismos unicelulares en evolución. El organismo unicelular 3BYA no era lo mismo que los organismos unicelulares 0.7 BYA.
Ahora, algo sobre la evolución de las bacterias existentes. Voy a mencionar los experimentos de Lenski et all sobre la evolución de E. coli.
Se ha llevado a cabo un experimento durante al menos 27 años sobre la elevación de la bacteria E. coli en el laboratorio. Estoy estimando la cantidad de tiempo, pero claramente este no es un marco de tiempo geológico. La morfología, el metabolismo e incluso algunos genes han sido examinados a lo largo de 60 K generaciones de bacterias. Estas mediciones se toman en promedio cada 100 generaciones de bacterias. Por lo tanto, la evolución de estas bacterias de E. coli se ha controlado durante aproximadamente 600 K generaciones con una resolución de 100 generaciones. Tenga en cuenta que 27 años no es tan largo como 2.3 BY.
Los cambios en el metabolismo y el genoma han sido extremos. Sin embargo, las bacterias han permanecido como bacterias durante todo este tiempo. No ha emergido eucaryote de esta bacteria. Ningún animal ha emergido de estas bacterias. Estas bacterias se han mantenido en el grado de bacterias gramnegativas durante 27 años. Sin embargo, la evolución se ha ido sin hacer que abandonen el dominio bacteriano.
Se ha argumentado que estos organismos se han mantenido en la misma ‘especie’, E. coli. Los científicos no han cambiado el nombre de su especie. Sin embargo, voy a sugerir que ya no están en la misma especie. La especie natural de E. coli, que a su vez es extremadamente variada, es el ancestro común más reciente de la bacteria ALL Lenski.
Si los científicos hubieran encontrado algunas de estas bacterias evolucionadas en la naturaleza, entonces conjeturo que las habrían clasificado como pertenecientes a una especie diferente. Además, conjeturo que algunas variedades podrían haber sido clasificadas como un género diferente.
El nombre de la especie, coli, sugiere una criatura que puede vivir en el colon de un animal. Las cepas no monitoreadas de E. coli prosperan en los dos puntos de los vertebrados de sangre caliente, como las aves y los mamíferos. Sin embargo, las bacterias de Lenski han evolucionado para vivir en un ambiente completamente diferente.
Algunos de estos organismos han desarrollado una membrana celular que incorpora activamente la glucosa. Se determinaron dos de las mutaciones de novo detectadas en su linaje. Hubo una duplicación de genes seguida de una captura de cambio en uno de los genes duplicados. Esto les permite metabolizar el ácido cítrico tanto en la luz como en la oscuridad. Observo que ningún tipo salvaje de E. coli es capaz de hacer esto tanto en la luz como en la oscuridad.
Este tipo de cambio en el metabolismo en sí mismo debería calificar a estos organismos para un nuevo nombre de especie. Un nuevo nombre de especie, al menos. Estos cambios podrían calificarlos para un nuevo nombre de género.
La selección de estos organismos estaba más cerca de ser natural que artificial. No hubo una selección directa de un alelo en estas criaturas. Los científicos no seleccionaron específicamente ninguna adaptación, pero permitieron la propagación de cualquier adaptación al medio ambiente.
Entonces, lo que obtuvieron fue una selección incontrolada de mutaciones aleatorias de novo en lo que podría considerarse un entorno artificial. El ambiente tenía que ser artificial para que los científicos pudieran monitorear los cambios. Sin embargo, lo que monitorearon fue la verdadera evolución.
Aunque las bacterias vivían en un ambiente artificial, su única selección era su supervivencia y propagación. Las adaptaciones que hicieron a su entorno fueron impredecibles. Las mutaciones de novo que hicieron estas novedades fueron aleatorias con respecto al locus del gen.
Lo que podemos discutir es si esta evolución fue macro o micro. No creo que esta sea una distinción válida en este caso, pero entiendo por qué otros pueden pensarlo. Sin embargo, no es científico decidir solo sobre la base de su nombre de especie invariable. El nombre de una especie no es natural, pero los cambios en la población son naturales.
Algunos de los cambios en la bacteria Lenski son claramente novedades. Existe una interdependencia de las vías metabólicas que permite a las bacterias hacer cosas nuevas, y que probablemente evitarían que viva en un colon “salvaje”.
Mi opinión es que la bacteria Lenski sufrió macroevolución. Estas bacterias no evolucionaron en animales. Por lo tanto, no sufrieron lo que en la naturaleza tomó 2.7 BY. Sin embargo, mi opinión es que sus cambios adaptativos superan fácilmente en calidad las diferencias entre chimpancé y humano.
Los chimpancés y los humanos difieren en gran medida en el tamaño de sus cerebros en sus proporciones morfológicas. No difieren en el metabolismo. Las bacterias Lenski difieren de sus ancestros bacterianos salvajes en el metabolismo. Mi opinión es que ambos son macroevolución.
Así que los científicos han visto que la “macroevolución” pasa rápidamente de las bacterias a otra cosa: nuevas formas de bacterias. Si el proyecto de Lenski dura otro 2.3 BY, entonces tal vez veamos emerger una forma compleja de vida.
