Experimental evolution Los autores realizan una extensa revisión sobre algunas de las características más importantes a tomar en cuenta para realizar estudios de evolución experimental. La evolución experimental es definida como el estudio de cambios evolutivos que ocurren en poblaciones experimentales como consecuencias a la manipulación de condiciones impuestas por el investigador, basada principalmente en probar cuestiones evolutivas como: filogenia, divergencia entre especies o poblaciones, variación entre poblaciones, estructura genómica entre otras. Es de notar, que este tipo de modelos al tener una fuerte influencia por el experimentador, por lo que carece en ocasiones de resultados traspolables a los procesos evolutivos naturales, sin embargo, es necesario conocer algunas herramientas útiles para dar un contexto adecuado a los resultados obtenidos, como realizar concomitante pruebas de comprobación. Este tipo de experimentos puede ser aplicado a un sin número de teorías dentro de la evolución, por ejemplo, ¿cómo es que los organismos de adaptan a ambientes específicos?, estudios de compensación evolutiva, e igualmente que son utilizados para estimar los parámetros de genética de poblaciones. Me parece importante recalcar que poco sabía sobre los experimentos a largo plazo de evolución, sin embargo, han sido de gran ayuda para comprender que es un conjunto de fuerzas evolutivas lo que finalmente define una población en un ambiente definido, y que naturalmente los mecanismos involucrados en la evolución experimental en el laboratorio, en la naturaleza cuentan con un sin número de asegunes los cuales pueden crear divergencia a diferentes niveles dentro de una población. Y parecido a ciencia ficción, son los estudios de evolución experimental en medicina y tecnología, que finalmente han dado forma a la salud de la población mundial, aunque el uso actual de vacunas es una práctica muy común, en mi caso desconocía la influencia de la evolución experimental en esta materia. De igual forma los sistemas de vida artificial, como sacados de una película, son una forma de comprender de manera más controlada procesos evolutivos. El uso restringido de organismos para estudios de evolución experimental (Drosophila, E. coli, Pseudomonas y levaduras), restringe de igual manera nuestro conocimiento sobre poblaciones más diversas. Ya que como el artículo lo menciona, un gran número de preguntas evolutivas pueden ser aplicadas a un amplio grupo de organismos, o inclusive a todos. Por lo que es importante poner especial cuidado al diseño y modelo del estudio a utilizar, la hipótesis a comprobar y que controles se van a llevar a cabo en la comprobación de los resultados, si se trata de resultados que pueden ser replicados?, el tamaño de la población de estudio y las generaciones que serán analizadas?, y tener control sobre efectos que pueden modificar tu población y no tratarse de un proceso evolutivo específicamente.
Aunque ya desde hace mucho tiempo se conoce el término de evolución experimental para tratar de contestar preguntas derivadas de las teorías de Darwin y Lamark, la evolución experimental aún se sigue construyendo como un área de la evolución que permite contestar preguntas que no podrían tan fácilmente ser abordadas mediante la simple observación de los fenómenos. Recientemente ha habido un gran crecimiento en el área y la cantidad de experimentos que se realizan para contestar preguntas evolutivas. Como se menciona en el trabajo, se debe ser cuidadoso al seleccionar el organismo de estudio y las condiciones del experimento, con la finalidad de que las observaciones que hagamos y los resultados que obtengamos sean una base fuerte para contestar las hipótesis que tengamos en mente.
Los experimentos en evolución han aportado información muy valiosa en todos los campos de conocimiento en ciencias biológicas, entre los que destacan el hecho de que se ha falseado la hipótesis de que la bacteria no puede evolucionar resistencia a péptidos antimicrobianos anfipáticos y que Escherichia coli no puede evolucionar al consumo de citrato bajo condiciones óxicas, que no es nada trivial que mediante evolución experimental se haya llegado a tales aseveraciones.
Los experimentos de evolución representan una herramienta muy útil en el entendimiento de los procesos evolutivos de los organismos. Debido a que permiten el control casi total de las condiciones ambientales, permiten separar el efecto de las distintas variables en la respuesta de los organismos. Además permiten registrar estas respuestas de forma integral, así como los parámetros funcionales en cuestión. Una característica fundamental de estos experimentos, es que permite para algunos organismos tener un “registro fósil” completo lo que permite realizar comparaciones entre las poblaciones de distintos tiempos durante el proceso evolutivo y analizar el impacto genómico y funcional de las condiciones de selección. Esto puede lograrse principalmente con bacterias y arqueas que pueden congelarse por mucho tiempo y parcialmente para las plantas por medio de semillas. Cabe mencionar, que estos experimentos presentan limitaciones. Por ejemplo, las bacterias son las principales candidatas para formar parte de experimentos de evolución por sus altos número poblacionales, facilidad de manejo y rápido tiempo generacional. Sin embargo, prácticamente todos los animales y plantas no presentan estas características por lo que resulta inviable usarlos. Incluso en el caso de los animales podría resultar poco ético el utilizar condiciones estresantes por periodos tan largos de tiempo. Otra consideración resulta de la simplificación de los sistemas que se usan en estos experimentos. Esto, debido a que prohibe la generalización en condiciones distintas a las usadas y en presencia de otros organismos. De cualquier forma, estos experimentos han generado información interesante, tanto para aplicaciones biomédicas como industriales y más allá del experimento de Lenski, distintos autores han explorado otros campos como la coevolución de relaciones antagonistas o mutualistas y la resistencia a antibióticos.
Evolución experimental. La evolución experimental es considerada una herramienta utilizada para estudiar procesos evolutivos que ocurren en poblaciones experimentales; sometidas a condiciones determinadas por el investigador. Estas condiciones pueden ser: temperatura, factores químicos, depredador, competencia, etc. Como se menciona en el artículo, el abordar este tipo de investigaciones requiere de dos factores importantes. El tiempo del experimento y el número de generaciones de los organismos utilizados durante el experimento. Los cuales pueden extenderse en años, y miles de generaciones, respectivamente. Dentro de las ventajas que presenta este tipo de estudios, podemos decir que puede ser aplicada a una gran cantidad de hipótesis, que van desde evaluación de ajustes genéticos de una población, hasta la evaluación de los patrones de divergencia de una población. Otra de las ventajas de este tipo de estudio es el amplio número de sistemas biológicos empleados, los cuales incluyen, tanto organismos procariontes a organismos procariontes. Algunos de estos sistemas son por ejemplo E coli, levaduras, Daphnia, D. melanogaster, Arabidopsis o C elegans. Sin embargo, al exponer las desventajas de este tipo de estudios podemos mencionar los tiempos de generación de algunos sistemas que son muy extensos, o el número de la población, que para poblaciones pequeñas que pueden afectar el tamaño efectivo de la población, o problemas técnicos que podrían ir desde contaminación de los sistemas de estudio, hasta los efectos pleiotrópicos de los genes en las poblaciones. Por lo tanto, es importante definir claramente la hipótesis y los objetivos de la investigación.
Experimental evolution
ResponderBorrarLos autores realizan una extensa revisión sobre algunas de las características más importantes a tomar en cuenta para realizar estudios de evolución experimental. La evolución experimental es definida como el estudio de cambios evolutivos que ocurren en poblaciones experimentales como consecuencias a la manipulación de condiciones impuestas por el investigador, basada principalmente en probar cuestiones evolutivas como: filogenia, divergencia entre especies o poblaciones, variación entre poblaciones, estructura genómica entre otras. Es de notar, que este tipo de modelos al tener una fuerte influencia por el experimentador, por lo que carece en ocasiones de resultados traspolables a los procesos evolutivos naturales, sin embargo, es necesario conocer algunas herramientas útiles para dar un contexto adecuado a los resultados obtenidos, como realizar concomitante pruebas de comprobación.
Este tipo de experimentos puede ser aplicado a un sin número de teorías dentro de la evolución, por ejemplo, ¿cómo es que los organismos de adaptan a ambientes específicos?, estudios de compensación evolutiva, e igualmente que son utilizados para estimar los parámetros de genética de poblaciones. Me parece importante recalcar que poco sabía sobre los experimentos a largo plazo de evolución, sin embargo, han sido de gran ayuda para comprender que es un conjunto de fuerzas evolutivas lo que finalmente define una población en un ambiente definido, y que naturalmente los mecanismos involucrados en la evolución experimental en el laboratorio, en la naturaleza cuentan con un sin número de asegunes los cuales pueden crear divergencia a diferentes niveles dentro de una población.
Y parecido a ciencia ficción, son los estudios de evolución experimental en medicina y tecnología, que finalmente han dado forma a la salud de la población mundial, aunque el uso actual de vacunas es una práctica muy común, en mi caso desconocía la influencia de la evolución experimental en esta materia. De igual forma los sistemas de vida artificial, como sacados de una película, son una forma de comprender de manera más controlada procesos evolutivos.
El uso restringido de organismos para estudios de evolución experimental (Drosophila, E. coli, Pseudomonas y levaduras), restringe de igual manera nuestro conocimiento sobre poblaciones más diversas. Ya que como el artículo lo menciona, un gran número de preguntas evolutivas pueden ser aplicadas a un amplio grupo de organismos, o inclusive a todos. Por lo que es importante poner especial cuidado al diseño y modelo del estudio a utilizar, la hipótesis a comprobar y que controles se van a llevar a cabo en la comprobación de los resultados, si se trata de resultados que pueden ser replicados?, el tamaño de la población de estudio y las generaciones que serán analizadas?, y tener control sobre efectos que pueden modificar tu población y no tratarse de un proceso evolutivo específicamente.
Enrique Martínez Carranza
ResponderBorrarExperimental evolution
Aunque ya desde hace mucho tiempo se conoce el término de evolución experimental para tratar de contestar preguntas derivadas de las teorías de Darwin y Lamark, la evolución experimental aún se sigue construyendo como un área de la evolución que permite contestar preguntas que no podrían tan fácilmente ser abordadas mediante la simple observación de los fenómenos. Recientemente ha habido un gran crecimiento en el área y la cantidad de experimentos que se realizan para contestar preguntas evolutivas. Como se menciona en el trabajo, se debe ser cuidadoso al seleccionar el organismo de estudio y las condiciones del experimento, con la finalidad de que las observaciones que hagamos y los resultados que obtengamos sean una base fuerte para contestar las hipótesis que tengamos en mente.
Los experimentos en evolución han aportado información muy valiosa en todos los campos de conocimiento en ciencias biológicas, entre los que destacan el hecho de que se ha falseado la hipótesis de que la bacteria no puede evolucionar resistencia a péptidos antimicrobianos anfipáticos y que Escherichia coli no puede evolucionar al consumo de citrato bajo condiciones óxicas, que no es nada trivial que mediante evolución experimental se haya llegado a tales aseveraciones.
Los experimentos de evolución representan una herramienta muy útil en el entendimiento de los procesos evolutivos de los organismos. Debido a que permiten el control casi total de las condiciones ambientales, permiten separar el efecto de las distintas variables en la respuesta de los organismos. Además permiten registrar estas respuestas de forma integral, así como los parámetros funcionales en cuestión. Una característica fundamental de estos experimentos, es que permite para algunos organismos tener un “registro fósil” completo lo que permite realizar comparaciones entre las poblaciones de distintos tiempos durante el proceso evolutivo y analizar el impacto genómico y funcional de las condiciones de selección. Esto puede lograrse principalmente con bacterias y arqueas que pueden congelarse por mucho tiempo y parcialmente para las plantas por medio de semillas.
ResponderBorrarCabe mencionar, que estos experimentos presentan limitaciones. Por ejemplo, las bacterias son las principales candidatas para formar parte de experimentos de evolución por sus altos número poblacionales, facilidad de manejo y rápido tiempo generacional. Sin embargo, prácticamente todos los animales y plantas no presentan estas características por lo que resulta inviable usarlos. Incluso en el caso de los animales podría resultar poco ético el utilizar condiciones estresantes por periodos tan largos de tiempo. Otra consideración resulta de la simplificación de los sistemas que se usan en estos experimentos. Esto, debido a que prohibe la generalización en condiciones distintas a las usadas y en presencia de otros organismos. De cualquier forma, estos experimentos han generado información interesante, tanto para aplicaciones biomédicas como industriales y más allá del experimento de Lenski, distintos autores han explorado otros campos como la coevolución de relaciones antagonistas o mutualistas y la resistencia a antibióticos.
Marcelo Navarro
Evolución experimental.
ResponderBorrarLa evolución experimental es considerada una herramienta utilizada para estudiar procesos evolutivos que ocurren en poblaciones experimentales; sometidas a condiciones determinadas por el investigador. Estas condiciones pueden ser: temperatura, factores químicos, depredador, competencia, etc. Como se menciona en el artículo, el abordar este tipo de investigaciones requiere de dos factores importantes. El tiempo del experimento y el número de generaciones de los organismos utilizados durante el experimento. Los cuales pueden extenderse en años, y miles de generaciones, respectivamente.
Dentro de las ventajas que presenta este tipo de estudios, podemos decir que puede ser aplicada a una gran cantidad de hipótesis, que van desde evaluación de ajustes genéticos de una población, hasta la evaluación de los patrones de divergencia de una población. Otra de las ventajas de este tipo de estudio es el amplio número de sistemas biológicos empleados, los cuales incluyen, tanto organismos procariontes a organismos procariontes. Algunos de estos sistemas son por ejemplo E coli, levaduras, Daphnia, D. melanogaster, Arabidopsis o C elegans.
Sin embargo, al exponer las desventajas de este tipo de estudios podemos mencionar los tiempos de generación de algunos sistemas que son muy extensos, o el número de la población, que para poblaciones pequeñas que pueden afectar el tamaño efectivo de la población, o problemas técnicos que podrían ir desde contaminación de los sistemas de estudio, hasta los efectos pleiotrópicos de los genes en las poblaciones. Por lo tanto, es importante definir claramente la hipótesis y los objetivos de la investigación.