Gran pregunta La respuesta rápida es que se trata de manipular el entorno de un organismo y observar lo que hace naturalmente.
Primero, la definición de un rasgo “adaptativo” sería cualquier rasgo que sea una respuesta bastante rápida a una necesidad ambiental cambiada. Eso podría ser algo tan simple como los animales que cambian de color para que coincida con su entorno o incluso cada vez que se pone la piel de gallina en una noche fría.
Puede estar hablando de lo que se ha llamado “mutaciones adaptativas”, un término acuñado por primera vez por Pat Foster, del NIH. Eso sería cuando un organismo edita su genoma en una respuesta predecible a una necesidad ambiental cambiada. Se podría argumentar que todas las mutaciones heredadas son adaptativas, pero los científicos están acumulando una larga lista de mutaciones predecibles a través de experimentos de evolución inducida.
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En la década de 1980, la mayoría de los científicos suponían, sin evidencia, que las mutaciones eran todas aleatorias con respecto a la utilidad. James Shapiro, trabajando con la ganadora del Premio Nobel Barbara McClintock, lo puso a prueba ya en 1984, pero luego John Cairns probó lo que llamó mutaciones “dirigidas” en 1988, y luego publicó su trabajo en Nature.
Eso levantó muchas cejas entre la ortodoxia darwiniana. Primero Foster, luego Barry Hall y otros comenzaron los mismos experimentos, todos con un éxito innovador.
El truco es poner al organismo en un ambiente estresante pero no letal. Es importante que mantengamos la no letalidad porque, de lo contrario, la muerte por selección oscurecería los resultados. Los intentos anteriores suponían aleatoriedad darwiniana e incluso TRATARON de obtener la muerte de selección pensando que era la única forma de obtener evolución.
Otro gran error en los experimentos de evolución anteriores fue la práctica de bombardear el organismo con radiación UV. Los biólogos hicieron esto para acelerar las tasas de mutación, suponiendo que las mutaciones serían aleatorias con o sin radiación. En cambio, sesgaron sus resultados e hicieron un desastre del proceso natural de ingeniería genética.
Ahora sabemos que la edición genética es un proceso inteligente al que se someten las células en respuesta al monitoreo ambiental, los sistemas reguladores homeostáticos internos y la comunicación intercelular. Entonces, solo necesitamos cambiar el ambiente de una manera estresante pero no letal, ¿verdad? Bueno, la advertencia es que no todas las adaptaciones son particularmente fáciles de lograr.
A través de numerosos experimentos de evolución inducida, los científicos están documentando nuevas mutaciones adaptativas a diario. Por ejemplo, agregue depredadores al entorno de una pulga de agua y su descendencia tendrá un casco. Esto puede ser epigenético, pero si las cosas empeoran, se adaptarán de manera tal que se vuelvan inactivas o se reproduzcan asexualmente.
Podemos probar que estos rasgos son causados por mutaciones adaptativas simplemente repitiéndolas y observando cómo los mismos loci genéticos se ven afectados de manera precisamente predecible. Demasiado para mutaciones aleatorias.
Por lo tanto, se demuestra con bastante frecuencia que las mutaciones adaptativas suceden, pero ¿cómo podemos demostrar que un rasgo ya existente es el resultado de una mutación adaptativa (que es a lo que creo que se refería su pregunta original)? Eso es un poco más complicado porque los rasgos no desaparecen genéticamente cuando ya no se necesitan tan rápido y previsiblemente como aparecen cuando se necesitan.
Una forma de hacer que esto funcione es encontrar otro miembro de la misma especie o una especie estrechamente relacionada que no tenga el rasgo adaptativo hipotético. Luego deles un ambiente estresante pero no letal que lo requiera.
En cualquier caso, todo se trata de alterar los entornos y observar la respuesta natural del organismo, no dañar el ADN del sujeto con radiación o matar selectivamente a aquellos con rasgos no deseados.