La biologia molecular ens oferix molts exemples per a il·lustrar l'evolució. Un dels més interessants és el ribosoma, l'estructura del qual relata l'evolució de la vida des del seu origen. Explicar breument els complexos detalls moleculars de l'evolució no és trivial. Però hi ha un exemple relacionat amb un succés que, desgraciadament, es repetix tots els hiverns: accidents amb el mal ús de cuines i estufes a causa de la toxicitat del monòxid de carboni per als humans.
Des de l'origen de la vida
Quan la vida estava en els seus inicis i l'atmosfera no contenia oxigen, unes arqueobacterias productores de metà ja estaven dotades de la proteïna protoglobina. Hui dia podem trobar-les en llocs com ara sistemes hidrotermals, aigües residuals, algunes mines, on formen ecosistemes amb altres procariotes que usen minerals per a obtindre energia, o en fons de llacs i mars, on contribuïxen a generar metà atmosfèric.
Estes arqueges usen un sistema ancestral per a usar monòxid de carboni com a font d'energia i carboni.
En els inicis de la vida, possiblement la protoglobina era un sensor de monòxid de carboni. Este gas s'unix fortament al grup hemo que contenen tant la protoglobina com la nostra hemoglobina.
Oxigenar els nostres teixits
Nosaltres tenim mioglobina i hemoglobina, que oxigenen els nostres teixits. Estes proteïnes van evolucionar a partir d'aquelles globines ancestrals de les arqueges, dels qui heretem moltes estructures moleculars, doncs som el resultat d'una unió entre arqueges i bacteris que va ocórrer fa uns 2 000 milions d'anys.
L'evolució de l'hemoglobina va començar fa uns 600 milions d'anys. Això va possibilitar el transport d'oxigen des de l'ambient als òrgans, afavorint l'evolució dels animals. Una conseqüència d'este procés d'evolució: el monòxid de carboni que produïm quan cremem gas natural, gasolina, carbó o fusta és molt tòxic per a nosaltres.
Un record d'un llunyà ancestre
Esta toxicitat es deu al fet que nostres mioglobina i hemoglobina tenen molta afinitat pel monòxid de carboni, com la protoglobina de les arqueges. Potser es tracta d'un record d'aquell llunyà ancestre, que vivia en un ambient sense oxigen, alimentant-se del monòxid de carboni.
El que és clar és que la mioglobina i hemoglobina no són el resultat d'un “disseny intel·ligent”, sinó que resulten de l'evolució d'alguna cosa que va sorgir en un ambient sense oxigen i la funció original del qual es va convertir en un problema milions d'anys després.
 |
| Estructures de la protoglobina de arqueobacterias i la mioglobina de porc, mostrant el grup hemo. Totes dues proteïnes, connectades per l'evolució, són similars en la seua estructura i tenen afinitat pel monòxid de carboni. C. Menor-Salván |
I no és l'únic problema.
La vida sense oxigen
La vida va nàixer en un ambient sense oxigen. Quan este va començar a augmentar en l'atmosfera, va tindre lloc una de les primeres grans extincions, coneguda com La Gran Oxidació. Els supervivents van desenrotllar adaptacions moleculars que “posaven pegats” els problemes que sorgien.
En un ambient sense oxigen, el ferro reduït de la protoglobina era estable. En l'ambient amb oxigen, el ferro de la mioglobina i hemoglobina s'oxida, per la qual cosa va haver d'evolucionar un sistema antioxidant.
Un altre d'estos pegats és una modificació en les nostres globines que reduïx lleugerament la seua afinitat pel monòxid de carboni. Este canvi reduïx prou la toxicitat del gas com perquè els fumadors puguen donar les gràcies per això. Sense eixa modificació, els animals no suportaríem el més mínim de fum.
Este exemple il·lustra una característica bàsica de l'evolució: el manteniment i adaptació d'estructures funcionals, no la millora cap a un disseny òptim.
La mioglobina de mamífer i la protoglobina d'arqueges només tenen en comú un 13 % de la seqüència dels seus gens. Eixe xicotet percentatge permet que les seues estructures i funció bàsica (la unió d'estos gasos) s'hagen preservat i guarden una gran similitud estructural.
Les molècules biològiques ens connecten a tots els organismes en un gran arbre l'arrel del qual està en l'origen de la vida, fa més de 4 000 milions d'anys. I això és un fet, no un relat.
Creacionisme i evolució
Creacionisme i evolucionisme no són conceptes establits amb les mateixes regles. Són magisteris no solapats, com va explicar Stephen Jay-Gould. No és una elecció entre dos alternatives i un suposat debat entre creacionistes i “creients” en la teoria de l'evolució no té sentit.
Per què? En essència perquè l'evolució és un fenomen natural, i per tant observable. Sobre un fenomen, els científics construïm un marc teòric que explica les observacions i realitza prediccions. Eixa teoria s'actualitza amb la nostra capacitat per a realitzar observacions i experiments. Però el fenomen ocorre, estiguem nosaltres o no per a observar-lo i construir hipòtesi, models o teories.
En totes les teories hi ha punts d'especial dificultat. En el marc teòric sobre l'evolució tenim, per exemple, la qüestió de l'origen de la vida, on observem que les molècules de la vida i les seues antecessores també seguixen regles de selecció, adaptació i supervivència que encara estem entenent.
Els científics no “creiem” en l'evolució, com no “creiem” en el punt d'ebullició de l'aigua. Són fets que volem comprendre i explicar.
L'evolució no sols és observable, sinó que la portem utilitzant segles en el nostre benefici. Basta comparar l'encisam cultivat del supermercat amb el seu ancestre: l'amarg encisam silvestre. Tot el procés de domesticació de plantes i animals dut a terme pels humans hauria de bastar per a constatar que l'evolució és un fet.
En la vida terrestre, unes espècies han exercit pressió selectiva sobre unes altres, condicionant la seua evolució en una complexa xarxa.
En el diàleg públic, el creacionisme es mostra amb freqüència com un Deus Ex Machina per a resoldre l'origen de la vida o de l'univers. Això es combina a vegades amb una visió incorrecta sobre l'evolució, caient en el parany teleològic que conduïx cap a la intel·ligència com a màxima expressió d'un procés perfeccionador, posat en marxa a partir d'unes constants físiques ajustades acuradament per un “dissenyador” diví. No obstant això, l'evolució biològica no és un procés de millora dirigit cap a un destí final. La seua base és la preservació d'estructures moleculars funcionals, que van sorgir també mitjançant un procés d'evolució prebiòtica i que sostenen la continuïtat de la vida.
César Menor-Salván, Professor Contractat Doctor. Bioquímica i Astrobiologia. Departament de Biologia de Sistemes, Universitat d'Alcalá
Este article va ser publicat originalment en The Conversation.
* ho pots llegir perquè som Creative Commons
Cap comentari :