A un año del fallecimiento del biólogo, filósofo y Premio Nacional de Ciencias, Alexander Vargas, profesor de la Facultad de Ciencias de la U. de Chile, recuerda las interesantes conversaciones que sostuvo con Humberto Maturana hasta poco antes de su muerte, diálogos que incluyeron una publicación desarrollada por Vargas junto a los académicos Jorge Mpodozis y Joao Botelho.
El trabajo plantea una nueva mirada sobre los procesos evolutivos en base a los conceptos propuestos por Maturana, un modelo para entender cómo interactúan el genoma, la estructura y funcionamiento de los organismos y su relación con el entorno, como variables que determinan el camino tomado por la evolución.
Poco antes de su muerte, Humberto Maturana conversó por teléfono con su colega y discípulo Alexander Vargas, académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, quien comenta que el fallecimiento del Premio Nacional de Ciencias lo tomó completamente por sorpresa y que incluso no creyó los primeros rumores que surgieron aquel fatídico 6 de mayo de 2021. Es que el profesor Maturana se mostraba saludable y muy activo intelectualmente, sosteniendo varias conversaciones con Vargas desde la publicación de un estudio de biología teórica desarrollado junto al neurocientífico Jorge Mpodozis, y el doctor en Ciencias Joao Botelho, titulado “Las consecuencias evolutivas de la epigénesis y el cambio neutral: un enfoque conceptual a nivel del organismo”.
“Lo encontró muy interesante, aunque tenía sus críticas”, enfatiza Alexander Vargas respecto a los comentarios que les hizo el fallecido biólogo y filósofo al revisar esta nueva mirada sobre la evolución basada en sus preceptos. “Humberto estaba muy preocupado de cambiar los conceptos convencionales sobre la relación entre los seres vivos y su nicho, por lo que quería más énfasis sobre ambos constituyendo un solo sistema, lo que él y Ximena Dávila llaman Unidad Ecológica Dinámica Organismo-Nicho o UEDON”, explica el académico del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Chile.
El trabajo, publicado en la revista“JEZ-B: Molecular and Developmental Evolution”, básicamente plantea como variables interrelacionadas determinantes en la evolución al genoma, la estructura y funcionamiento de los organismos y la relación de estos con su entorno o “nicho ecológico”. Pero su énfasis radica en el concepto de los “cambios neutrales”, propuesta que explica cómo un cambio en estas variables puede no manifestarse inmediatamente en los fenotipos de los seres vivos, pero sí representar un factor de cambio para generaciones futuras.
“El artículo se basa en la reflexión sobre cómo se relaciona un genotipo o estructura inicial resultante de la reproducción, por ejemplo, un ovocito fecundado, con el desarrollo posterior de un fenotipo, como -por ejemplo- un adulto. El camino de desarrollo incluye también de manera fundamental la parte del medio con la cual efectivamente se encuentra un ser vivo, lo que Maturana y Mpodozis en 1992 llamaron ‘nicho ontogénico’”, señala Vargas.
Por otra parte, para manejar la forma en que las especies cambian en la evolución, respecto a los cambios genéticos y a los cambios en el nicho ontogenético, “utilizamos un constructo teórico: el campo epigénico. Este representa los posibles caminos que puede tomar el desarrollo a la generación siguiente, ante un nuevo cambio en el genotipo o bien en el nicho ontogénico”, agrega.
Esta propuesta fue destacada por Maturana, ya que ayudaba a borrar la línea entre organismo y nicho como determinantes en los procesos evolutivos, “al reconocer que ambos -genotipo y nicho ontogénico- conforman las posibilidades del campo epigénico. Conversé con Humberto por última vez sobre estos temas tan solo un par de semanas antes de su muerte tan repentina”.
Nueva dinámica evolutiva
Tal como indica Alexander Vargas, uno de los énfasis importantes sobre esta dinámica evolutiva son los “cambios neutrales”, que se dan como mutaciones genéticas o cambios en el “nicho ontogénico”, los que pueden tener pocos efectos inmediatos en el fenotipo. “Sin embargo, son cambios estructurales de todas formas y como tales tienen potencial de tornarse significativos en interacciones futuras. Es decir, tienen consecuencias para el campo epigénico de posibles caminos que puede tomar el desarrollo, y por lo tanto, la evolución. Existe mucha discusión previa sobre los efectos de los cambios neutros en el genoma, pero nuestro marco conceptual enfatiza cómo estos también deben ser relevantes en el nicho ontogénico”.
Este modelo tiene correspondencia con varios casos empíricamente documentados en todo tipo de organismos, asegura Vargas, quien enfatiza que “la comprensión del desarrollo va más allá del genoma y requiere también una buena comprensión de variables físicas en todas las escalas de tamaño. Como explicamos en nuestro trabajo, también es fundamental entender a los seres vivos como sistemas dinámicos con una organización, en la cual es clave el orden espacial y temporal en que se encuentran los distintos componentes del ser vivo”.
Consultado sobre cómo entender, a través de este modelo, la intervención genética que hoy es posible -por ejemplo- mediante el revolucionario método CRISPR-Cas, el académico de la Universidad de Chile señala que “no reviste mayor diferencia conceptual respecto a otros mecanismos naturales o biotecnológicos mediante los cuales se realiza un cambio en la estructura del genotipo (como la metilación o las mutaciones). Lo que nuestro marco conceptual enfatiza es que aún si una manipulación, usando CRISPR-Cas, no tiene un efecto inmediato sobre el fenotipo (es decir, resulta «neutra»), sí representa de todas formas un cambio estructural estable en el genoma. Puede llegar a tener consecuencias futuras”.
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