L’evolució modular

M’he trobat, llegint el llibre de Javier Sampedro “Deconstruyendo a Darwin” amb una teoria de l’evolució modular que m’ha obert tot un camí explicatori d’un aspecte molt important, tant en l’evolució dels sers vius com en el desenvolupament embrionari i el creixement dels mateixos.

La idea, que està d’acord amb el que s’observa, és que l’evolució, a més de les mutacions que pugui tenir el genoma per canvis locals de la seva estructura, que són afavorits per la selecció natural, s’efectua mitjançant la fusió de diferents éssers vius i també amb la incorporació al genoma de mòduls que poden ser copiats d’estructures genòmiques existents.

El primer cas és el que es presenta amb la simbiosi d’una arquea i un bacteri (més possiblement un cronocit per a explicar-se el nombre total de gens) per a formar un protist, i si s’hi afegeixen les mitocòndries, proporcionades per un altre organisme elemental, ja tenim un organisme monocel•lular eucariòtic. Aquest tipus de cèl•lules són les que constitueixen els organismes pluricel•lulars i en particular fongs, animals i plantes (a les plantes encara hem d’afegir a les cèl•lules un altre mòdul: els cloroplasts). Tot això és l’explicació de la Lynn Margulis.

El següent element d’evolució és el “splicing”, l’enganxament de segments del ARN que es troben separats per “introns”. La possibilitat de que aquet splicing no preservi l’ordre original dels gens dóna una variabilitat que pot ser aprofitada per a l’evolució. Aquest mecanisme, que seria inútil si s’hagués de preservar l’ordre dels gens a l’ARN proporciona el que en podríem dir “evolucionabilitat”.

És interessant fer notar aquí el paper de les proteïnes en tot el desenvolupament dels essers vius i en particular en la seva constitució. És prou clar que el paper principal del genoma és la sintetització de proteïnes, que constituiran l’estructura de l’organisme. Aquí el Sampedro parla de les “màquines” que consisteixen en la interconnexió, d’una manera complicada de les proteïnes de la cèl•lula, que així no es troben dansant dins del citoplasma.

Durant prop de 3000 milions d’anys els sers vius van ser monocel•lulars, molt probablement descendents tots d’una sola protocél•lula que va inventar l’ADN i el seu mecanisme de replicació.
És en el precambrià fa prop de 600 milions d’anys que apareixen els primers organismes pluricel•lulars i la “urbilatèria”, mare de tots els animals. La urbilatèria, al principi una de sola, proporciona el disseny bàsic de tots els animals: bilateralitat, distinció en diferents segments al llarg del cos, tracte digestiu del davant fins al darrera. Aquest animal està tan ben adaptat per a la evolució que produeix l’”explosió cambriana” fa uns 530 milions d’anys, on els animals comencen a dividir-se en diferents fil•la.

Els gens “hox” tenen una estructura segmentada i cada segment s’encarrega d’una part del cos. De fet hi ha una correspondència entre l’estructura geomètrica del genoma i l’estructura geomètrica del cos de l’animal. De fet si es porta una cèl•lula d’un segment toràcic d’un insecte al seu cap, li surt una pota al cap, per exemple, i si es porta una cèl•lula del cap al tòrax, li pot sortir un ull al tòrax. En l’evolució els gens hox van anar afegint més mòduls, replicant els que ja existien, d’endavant cap endarrera, i complicant el cos de l’animal. Els gens hox confereixen la identitat a cada compartiment, regulant bateries completes d’altres gens.

L’evolució, doncs es dóna no només amb petits canvis que sobreviuen, però sobre tot per canvis modulars en la informació genètica.

Certament hi ha un paral•lelisme entre el desenvolupament embrionari d’un ser viu i l’evolució d’aquests sers vius a partir de la primera cèl•lula eucariota.

En els darrers capítols del llibre es tracta del cervell humà i de la consciència. En la teoria de Edelman i Tonioni es suposa que el còrtex cerebral està dividit en centenars, milers, d’àrees especialitzades: visuals, auditives, olfactives, tàctils, associatives, algunes associades a la presa de decisions, altres a les operacions aritmètiques. N’hi ha una dedicada a les dissonàncies musicals! Cada una d’aquestes àrees és responsable d’un aspecte de la consciència. Si es veu un semàfor en vermell, la consciència de la vermellor es basa en l’excitació de l’àrea del còrtex corresponent. En 150 mil•lèsimes de segon s’estableix la xarxa d’interaccions mútues i simultànies. La consciència està feta d’una successió discreta d’escenes unitàries i indivisibles. La nostra consciència és una mena de pel•lícula passada a 6 escenes per segon.

Un concepte, segons aquesta teoria de la consciència, és la consolidació de la xarxa completa de grups neuronals involucrats en una experiència.

Com ha evolucionat el cervell dels animals? I el dels humans? Edelman l’explica per l’aparició del llenguatge. Però llegiu-ho al llibre, puix això es complica.

I què sóc jo? Doncs la consciència de mi mateix.