Mi respuesta a esto es una variación / expansión de la gran respuesta de Joshua Engel.
En resumen, no, la evolución no elimina estos rasgos, lo hace la termodinámica.
Lo bueno de esta pregunta es que pone de relieve la tentación común de pensar que todo cambio evolutivo indica la selección de un rasgo “mejor” o la selección contra un rasgo “desventajoso” (que no siempre es así como funciona). No creo que debamos incluir un “costo” de producir pigmento u ojos para explicar la pérdida de color o vista en los animales de las cavernas. Esta pregunta también nos permite mostrar cómo los procesos biológicos como la evolución operan bajo las leyes fundamentales de la física, específicamente, en este caso, la Segunda Ley de la Termodinámica, la ley de la entropía creciente.
La entropía es un concepto difícil, pero se puede definir como algo como desorden o degradación de información útil. La Segunda Ley establece que, para cualquier proceso en un sistema cerrado, la cantidad de entropía después del proceso será mayor que la cantidad anterior. Podemos hacer que una parte del sistema esté más ordenada (como apilar algunos bloques u organizar palos en la forma de una palabra) pero solo gastando energía, o más bien convirtiendo la energía en una forma menos ordenada. Por ejemplo, podemos romper los enlaces ordenados y ordenados en el glucógeno en nuestro cuerpo y convertirlo en energía eléctrica en nuestro sistema nervioso y energía química en nuestros músculos. Gran parte de esta energía terminará como energía térmica desordenada, y solo una parte se canalizará para reorganizar los bloques o palos. Mientras que los bloques o palos ahora tienen menos entropía, la entropía total en el sistema habrá aumentado. Pero podemos fácilmente (con mucha menos energía y esfuerzo) derribar los bloques o esparcir los palos. Puedes ver que el Universo tiende a favorecer la entropía sobre el orden.
Ahora, los seres vivos son objetos muy ordenados. Nuestro código genético representa un almacén de información con una entropía bastante baja, en comparación con la mayoría de las otras cosas en el Universo. Gran parte del material genético es basura, o está roto, o códigos para cosas que ya no se usan, pero en general todavía está mucho más ordenado que otras cosas. Esto no significa que los seres vivos violen la Segunda Ley de la Termodinámica, como tampoco lo hacemos con la Ley de la Gravedad cuando subimos una escalera. Pero así como la gravedad nos llevará al suelo cuando quitamos la escalera, la entropía de un organismo aumentará rápidamente cuando muera, y la entropía de un gen aumentará rápidamente cuando ya no esté sujeto a selección.
Bien, suficiente información, pensemos cómo se aplica esto a los ojos de los peces y a la pigmentación. Como todos los seres vivos, los peces se ‘construyen’ por su código genético, que es esencialmente un manual de instrucciones para construir y mantener a los peces. Todos sabemos que los peces y otros organismos de reproducción sexual combinan su material genético para producir muchas crías, y los individuos que vemos hoy son los únicos sobrevivientes de muchas generaciones en las que la mayoría de las crías murieron sin reproducirse. (Cuando las cosas mueren, aumentan rápidamente en entropía). Al igual que un manual de instrucciones que se vuelve a escribir continuamente, a veces con errores aleatorios, el genoma de los peces cambia periódicamente de manera pequeña. Muchas de estas mutaciones hacen que algo deje de funcionar (al igual que cambiar una letra aleatoria en una oración tenderá a que la oración tenga menos sentido). Pero a menudo el cambio será neutral, y rara vez hará que los peces compitan mejor. El proceso de selección que favorece ese nuevo rasgo y elimina los rasgos antiguos es el efecto de trinquete que nos permite subir la escalera del orden contra la atracción de la entropía.
Si, a lo largo de miles de generaciones, el cambio aleatorio en la secuencia genética de un pez que vive en una corriente da como resultado accidentalmente un gen que produce un pigmento en sus escamas, entonces ese pez puede ser más difícil de ver tanto para los depredadores como para las presas. Y las muchas pequeñas adaptaciones que hacen que un ojo de pez funcione (o funcione mejor) también se ven favorecidas por la evolución. Es decir, una vez que aparecen, los peces que los llevan consumirán más alimentos, escaparán de más depredadores y se volverán más comunes en la población. Los genes “viejos” se volverán menos comunes y eventualmente pueden desaparecer. El orden y la información ha aumentado. Periódicamente, una de las copias de estos genes (para pigmento, ángulo del cristalino o sensibilidad de la retina o la capacidad del cerebro para resolver imágenes) cambiará aleatoriamente, lo que provocará la pérdida de la función en ese individuo. Para un pez individual en un arroyo, eso conducirá inmediatamente a una desventaja selectiva, y ese gen no será común en la población.
Pero ahora imagine que el arroyo fluye más allá de una cueva grande, y los peces nadan y entran regularmente de la cueva desde el arroyo, pero un día una caída de rocas lo cierra, atrapando peces y otros animales en la cueva, aislando a sus poblaciones. Al principio, los peces tendrán dificultades para cazar, y los insectos acuáticos que son sus presas se volverán más comunes. Sin competencia, la población de peces sobrevivirá y, finalmente, se alcanzará un equilibrio. Ahora, cuando se rompe una copia de cualquiera de estos pigmentos o genes oculares, no habrá absolutamente ninguna presión de selección, como tampoco habrá presión de selección relacionada con el color de mi intestino delgado. Estos rasgos no influirán en la supervivencia o reproducción de los peces. Entonces, con el tiempo, se acumularán más y más errores en el conjunto de genes, hasta que finalmente no quede ninguno de los genes de pigmentación. Sin embargo, algunos genes incipientes en la población de peces (como los que confieren una mayor sensibilidad a la vibración, o tal vez una tendencia a nadar más lentamente y, por lo tanto, notan movimiento en el agua) proporcionarán a los peces de las cavernas una ventaja selectiva, y estos comenzarán a convertirse en más común en la población. Deje este proceso el tiempo suficiente, y si introduce los peces de la corriente en la cueva, es posible que no sobrevivan, ya que no podrán cazar insectos de agua en la oscuridad en ningún lugar cercano, al igual que los otros peces.
Tenga en cuenta que nada de lo que he dicho implica que el hecho de no tener pigmentación u ojos funcionales fue ventajoso para los peces de las cavernas. El pez cueva todavía puede estar gastando energía construyendo pigmentos que no funcionan o ojos defectuosos y, sin embargo, veríamos el mismo efecto. Estos genes simplemente se volvieron irrelevantes, y como eran muy ordenados (o informativos), la Segunda Ley los destruyó inexorablemente. Al igual que una persona que se esfuerza por subir una escalera mecánica (y baja si se detiene), el orden en el genoma solo se mantiene si hay una presión de selección constante (y mucha reproducción, alimentada por fuentes de energía externas) para luchar contra El tirón de la entropía.
Otro punto sutil que esto demuestra: a menudo escuchará que la evolución no tiene una dirección. Esto es definitivamente cierto en el sentido de que no hay un objetivo final particular o una forma específica preestablecida (telos) hacia la cual la evolución está trabajando. Es un proceso sinuoso, en contraste con los diseños producidos por una mente inteligente. Sin embargo, la evolución tiene una dirección general. A muy largo plazo, la evolución favorece la disminución de la entropía, * mientras que la física general de “fondo” de nuestro Universo favorece la entropía creciente.
Entonces, el escritor de Nautilus se equivoca al afirmar que la evolución elimina los rasgos que no se usan. La evolución no los elimina, solo pierde interés en ellos.
* Aclaración: a muy largo plazo, se podría decir que la evolución reduce la entropía en conjuntos de genes. Pero este es un sistema abierto y, en la medida en que la entropía se reduzca localmente en esos conjuntos de genes, se ‘exporta’ una cantidad mucho mayor de entropía al sistema general (es decir, al resto del universo).
