SABÍAS QUE... A EVOLUCIÓN É, TAMÉN, UNHA CUESTIÓN DE PURA EXEÑERÍA

As tensións mecánicas tamén moldean a vida: na evolución, un mesmo problema físico pode dar lugar a solucións biolóxicas distintas / ChatGPT/T21

As forzas físicas son un motor da evolución tan poderoso como a propia xenética: na mosca da froita, un mesmo problema mecánico deu lugar a dúas solucións biolóxicas completamente diferentes.

A evolución dos seres vivos adoita entenderse como un proceso guiado pola xenética. Con todo, dous estudos recentes, publicados de maneira simultánea na revista Nature, revelan que as leis da física, en particular as forzas mecánicas, desempeñan un papel inesperado como motor evolutivo.

Ambas as investigacións, aínda que independentes, chegaron a unha conclusión similar ao analizar como os embrións de diferentes especies de moscas resolven un mesmo problema físico, demostrando que non todo é cuestión de xenes.

O primeiro estudo foi un traballo colaborativo dentro do Instituto Max Planck de Bioloxía Celular Molecular e Xenética liderado polo grupo experimental de Pavel Tomancak e o grupo de física teórica de Carl Modes. A súa investigación centrouse na mosca da froita (Drosophila melanogaster) para resolver o misterio dunha estrutura temporal no embrión coñecida como suco cefálico: un pliegue transitorio que aparece e desaparece sen deixar rastro aparente.

Durante o desenvolvemento embrionario, os tecidos móvense e reorganizan, xerando unha intensa presión mecánica. Combinando experimentos de laboratorio con sofisticadas simulacións por computador, os investigadores demostraron que o suco cefálico funciona como un enxeñoso amortiguador que absorbe esta tensión, evitando que o embrión se deforme ou colapse. A súa función é puramente física.

A investigación concluíu que este pliegue representa unha solución evolutiva a un problema mecánico. A presión selectiva non foi un depredador ou un cambio ambiental, senón a propia tensión física interna do desenvolvemento.

Paralelamente, o segundo estudo foi dirixido polos investigadores Steffen Lemke e Yu-Chiun Wang, entre outros. O seu traballo analizou outras especies de moscas que, a diferenza da mosca da froita, non desenvolven o suco cefálico e, con todo, os seus embrións non colapsan. A súa investigación expúxose unha pregunta clave: se o suco é tan vital, como sobreviven estoutras especies sen el?

A resposta: estas moscas sen suco cefálico desenvolveron unha estratexia evolutiva completamente diferente para resolver o mesmo problema de tensión mecánica. En lugar de crear un pliegue que absorbe a presión, as súas células embrionarias divídense e móvense dunha maneira distinta, orientando as súas invaginacións de forma que a compresión no tecido redúcese de maneira natural. É dicir, atopamos unha solución alternativa ao mesmo desafío físico.

A verdadeira forza destes achados reside no seu conxunto. Ao publicarse xuntas, estas dúas investigacións demostran que un problema físico pode actuar como unha poderosa forza evolutiva, impulsando a aparición de solucións biolóxicas diversas. Mentres unha liñaxe de moscas "inventou" un amortiguador estrutural (o suco), outra liñaxe modificou o comportamento celular para evitar a presión desde a orixe.

Ambos os traballos ensínannos que as solucións aos desafíos da vida non só escríbense no código xenético, senón tamén nas leis da física.

A xenética proporciona as ferramentas, pero as forzas mecánicas poden ditar as regras do xogo, actuando como unha arquitecta invisible que moldea a forma e a función dos seres vivos desde as primeiras etapas do seu desenvolvemento.

FONTE: Eduardo Martínez de la Fe/farodevigo.es/tendencias