¿Pueden las mutaciones genéticas aleatorias tener impactos extremos en un fenotipo humano (por ejemplo, alas en crecimiento)?

¿Pueden las mutaciones genéticas aleatorias tener impactos extremos en un fenotipo humano (por ejemplo, alas en crecimiento)?

Este tipo de mutación mayor a menudo se llama saltación (de saltare , latín para salto, salto ). Su papel en la evolución generalmente se resume en una vieja máxima latina: Natura non facit saltus : la naturaleza no da saltos; Los cambios son graduales.

Creo que fue Richard Dawkins quien hizo la analogía útil con un microscopio. Dice así: cualquier característica en un organismo ya es bastante buena, o el organismo no estaría presente. Un cambio es grande o pequeño. Un gran cambio es casi siempre malo. Compare con un microscopio que está casi, pero no del todo, enfocado. Si realiza un pequeño ajuste, estará un poco más enfocado o un poco más desenfocado. Pero si realiza un gran ajuste, entonces, o bien va lejos en la dirección equivocada, y está muy desenfocado; o vas en la dirección correcta pero sobrepasas mucho y estás muy desenfocado. Cuando ya casi estás allí, debes proceder en pequeños grados.

Otra analogía es la del paisaje físico , donde puedes imaginar la aptitud evolutiva de un organismo como su altitud en un paisaje rocoso con colinas, valles y picos. Muévete ligeramente en cualquier dirección y estarás un poco más en forma, o un poco menos en forma. Pero da un gran salto y probablemente morirás, porque la mayor parte del paisaje es lava: la mayoría de los cambios muy grandes en tu genoma resultarían en la imposibilidad de desarrollarse, y mucho menos en forma adecuada.

Cabe señalar, por supuesto, que es en el nivel de desarrollo que un cambio debe ser pequeño. Por ejemplo, para un ciempiés crecer más piernas, o una serpiente para agregar algunas costillas, en realidad es un cambio muy leve en el programa de desarrollo: cambie “repita este plan de construir un segmento del cuerpo 40 veces” para “repetir esta construcción -un plan de segmento del cuerpo 43 veces ”, incluso si el cambio, como agregar extremidades, parece significativo. Pero para que un humano brote alas requeriría enormes cambios, ya que no tenemos ningún programa de desarrollo para ello.

Un organismo no puede crecer alas repentinamente si no tiene todos los genes necesarios para crecer alas ya existentes en algún lugar de su genoma, por lo que los humanos, cuyos antepasados ​​nunca han tenido alas, nunca podrían crecer alas después de una sola mutación genética.

Sin embargo, si un animal tenía una historia evolutiva de alas en crecimiento (el ejemplo más cercano que se me ocurre sería pingüinos, aunque, por supuesto, en cierto sentido retienen gran parte de sus alas de todos modos), es posible, aunque está lejos de ser cierto (tiempo extra dicha genética latente tiende a desarrollar agujeros o cortarse y reorganizarse de todos modos), que podría retener la información genética necesaria para el crecimiento de las alas en su genoma, aunque en un estado inactivo, apagado. Es posible que una sola mutación encienda toda la biblioteca para el crecimiento del ala y el animal pueda crecer alas como un feto.

Ahora, por las razones dadas por otros, un cambio tan repentino en el fenotipo de los animales podría ser fatal (muy probablemente mientras todavía sea un feto) o, como mínimo, una mala adaptación y el animal o sus descendientes probablemente tengan vidas cortas y sin éxito. y la mutación se eliminaría rápidamente.

También es posible obtener lo que parecen ser impactos extremos en los genomas a partir de mutaciones individuales. Por ejemplo, es muy fácil que partes del cuerpo se dupliquen o desaparezcan, aunque nuevamente estos son cambios fatales. Un ejemplo en el que los grandes cambios han tenido éxito es en casos de poliploidía en la mayoría de las plantas (pero también en animales), donde el número de conjuntos de cromosomas presentes en el organismo aumenta repentinamente en número, a menudo causando cambios repentinos en el tamaño. En las condiciones adecuadas (a menudo, aquellos en los que los humanos están realizando una reproducción selectiva) y generalmente en las plantas, tales saltos pueden ser lo suficientemente beneficiosos como para continuar.

Finalmente para responder a la pregunta, ¿podrían los humanos desarrollar alas desde cero? Es extremadamente improbable, pero no imposible. Pero necesitaría tener una presión selectiva muy fuerte que seleccionaría para cada pequeño paso en la dirección de las alas en crecimiento. Esto podría suceder si, por ejemplo, los humanos se encontraran durante muchos millones de años viviendo en árboles muy altos, donde cualquier adaptación que redujera la velocidad de descenso en una caída le dio una ligera ventaja de supervivencia. De hecho, esto le ha sucedido a los murciélagos para darles alas verdaderas, y le ha sucedido a las ardillas voladoras en menor medida porque han crecido pliegues de piel que les dan capacidades de deslizamiento. Pero reiterar que no sería una mutación y el cambio no sería remotamente rápido. La física involucrada también podría ser un lastre y los humanos tendrían que cambiar drásticamente para desarrollar alas, probablemente tendrían que perder sus cerebros gigantes y encogerse en general, lo que en sí mismo es poco probable ya que nuestros cerebros han evolucionado hasta el punto en que nos dan un dios. como la ventaja adaptativa sobre todos los demás animales, lo que nos permite cambiar nuestras capacidades drásticamente en una sola generación o dos y, de hecho, nuestros cerebros nos permitieron hacer alas, mucho mejores que las que la biología podría habernos proporcionado.

Las mutaciones en los genes hox, los interruptores que regulan el desarrollo embriológico, pueden hacer que las características se activen y desactiven, incluida la activación de características que pueden haberse desactivado hace millones de años. Una mutación hox no podría darnos alas porque no hemos tenido alas en el pasado, y su evolución sería un proceso muy lento que llevaría decenas de millones de años. Pero podría darnos colas u orejas erguidas porque probablemente los genes todavía están en nuestras células, y podría darnos costillas o dedos adicionales simplemente duplicando lo que ya está allí.

Además, considere el caso de una cabra que nació sin extremidades anteriores y se convirtió en un bípedo ágil y completamente formado. Una mutación causó que sus extremidades anteriores no se formaran: todos los demás cambios en su cuerpo, la alteración de la musculatura y el cambio de equilibrio, se produjeron porque estaba aprendiendo a caminar sobre sus patas traseras y ser bípedo mientras su esqueleto estaba creciendo, por lo que cambió. para adaptarse a lo que estaba haciendo con eso.

Los cambios extremos suelen ser fatales. Una sola mutación no causará ese tipo de cambio drástico.

Los humanos no van a crecer alas. Las alas reemplazarían nuestros brazos, y dado que nuestras manos son vitales para la supervivencia, los cambios en las manos y los brazos que las hacen menos funcionales tienden a verse como defectos.