Los organismos no son clones perfectos de sus padres. De hecho, parece que la naturaleza experimentó, probó y seleccionó casi todos los mecanismos concebibles para aumentar la diversidad genética.
Los organismos antiguos más evolutivos, los procariotas como las bacterias y las arqueas, son los más cercanos a hacer copias de carbono de sí mismos mediante el proceso de proceso asexual llamado “fisión binaria”. Sin embargo, la maquinaria que replica el ADN procariota no es perfecta. La bacteria común E. coli , altamente evolucionada (¡4 mil millones de años evolucionada!), Tiene una tasa de error de aproximadamente 0.1% por generación y un tiempo de generación de aproximadamente 20 minutos.
El genoma de E. coli tiene un poco más de 4.500.000 pares de bases (pb) de largo. Multiplique esto por una tasa de error de 0.1% y debe esperar un promedio de ~ 4,500 cambios simples (mutaciones) como reemplazar una A, C o G con una T cada vez que el pequeño error se divide. Este tipo de mutaciones se denominan polimorfismos de nucleótido único o SNP. Reproduciendo tres veces por hora durante un día, este simple proceso de error podría producir ~ 10 ^ 25 SNP, [4,500 X 2 ^ 72 = 2.125 X 10 ^ 25], aunque algunos de este número masivo de SNP podrían resultar letales para la bacteria, sacándolos del acervo genético.
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Pero las bacterias también han “aprendido” un poco sobre el sexo. No, en realidad no se aparean, ¡pero pueden intercambiar hebras de ADN (plásmidos) entre su propia especie e incluso entre especies! [Transferencia horizontal de genes] Esta es una de las principales formas en que las “superbacterias” resistentes a múltiples fármacos han evolucionado tan rápidamente. La conjugación entre procariotas está aún más cerca de la verdadera reproducción sexual.
Sin embargo, comenzando hace unos 1.200 millones de años, la naturaleza tropezó con la verdadera reproducción sexual. Esta innovación abre la puerta para aún más mecanismos de generación de diversidad genética. El proceso de generación de gametos (células sexuales) requiere meiosis, durante la cual los genomas parentales se mezclan en la producción de células germinales (eventualmente esperma y óvulos). Cuando el esperma y el óvulo combinan sus genomas independientes, esto “crea” un organismo genéticamente novedoso para cualquiera de los padres; Un organismo genéticamente único.
Más mecanismos de diversidad genética incluyen la variación del número de copias (CNV) de los eventos de duplicación de genes, algo así como un registro fonográfico o “omisión” de CD y el flujo de genes de otras poblaciones.
Incluso los virus han agregado una gran diversidad a los genomas de los organismos superiores. El ADN viral contiene “elementos transponibles”, como “transposones” y “retrotransposones”. Estos son genes, o grupos de genes, que tienen la capacidad de empalmarse a sí mismos fuera del genoma de un organismo huésped y volver a empalmarse en otro lugar, incluso en otro cromosoma. Considérelo como “cortar y pegar” una oración o un párrafo completo de su ensayo en una posición diferente en su trabajo de término. Ver: elemento transponible – Wikipedia
De hecho, ciertos elementos transponibles, no solo saltan alrededor del genoma del huésped, sino que dejan múltiples copias de sí mismos aquí y allá. ” Uno de los muchos hallazgos sorprendentes que provienen de la secuenciación del genoma humano es que alrededor del 45% de nuestro ADN está compuesto de elementos transponibles como los retroelementos LINE y Alu y los transposones de ADN” Retrovirus endógenos en la secuencia del genoma humano
Podría seguir y seguir con los mecanismos de generación de diversidad genética y aún más métodos que la naturaleza ha encontrado para la regulación génica (epigenética), que es tan importante como los cambios en el genoma real a la diversidad de especies, como los mecanismos de silenciar la función genética específica por ARN esquemas de interferencia (RNAi) y muchos otros mecanismos epigenéticos.
Podemos continuar, en organismos superiores, con selección sexual, selección de parentesco y mecanismos aún no postulados, pero eso está más allá del alcance de la simple pregunta. Sin embargo, para imbuir la “evolución por variación y selección natural” de Darwin con una cualidad humana, “la evolución ama la diversidad”.