El concepte de les grans transicions evolutives i el seu impacte en la biologia sintètica

Ricard Solé ha compilat i editat un número temàtic de la revista Philosophical Transactions of the Royal Society B, que du per títol “Les principals transicions evolutives sintètiques”. Es tracta de doncs de traslladar el concepte de “gran transició evolutiva” al camp de la “biologia sintètica”.

Solé dedica la introducció específicament a aquest concepte de “transició evolutiva”. La transició evolutiva consisteix en la “integració d’elements autònoms en una nou nivell superior d’organització, on les anteriors unitats isolades interactuen de noves formes, perdent l’autonomia original”. Com a exemples d’aquestes transicions, Solé posa els exemples de l’origen de la vida, de la cèl·lula, dels sistemes multicel·lulars, de les societats o del llenguatge. Som davant doncs de processos de “innovació evolutiva”. Solé contempla aquest concepte a la llum de la biologia sintètica des de dues vessants. D’una banda, els experiments de biologia sintètica poden ajudar a explorar les transicions evolutives. De l’altra, superar els reptes presents de la biologia sintètica requerirà passar per noves transicions.

The Major Transitions in Evolution, obra del 1985 de John Maynard Smith i Eörs Szathmáry, que presentà en la formulació actual el concepte de “transició evolutiva”

Entre els articles d’aquest volum trobem, entre d’altres:
– una revisió de Steen Rasmussen, Adi Constantinescu i Carsten Svaneborg sobre la generació de sistemes vius mínims a partir de materials no-vius.
– una revisió d’Eugene V. Koonin que explora el rol dels virus i d’altres elements genètics mòbils com a impulsors de les transicions evolutives, com ara l’origen de la cèl·lula, de la cèl·lula eucariòtica, dels organismes multicel·lulars i dels animals eusocials.
– una revisió de Santiago F. Elena sobre les principals transicions evolutives estudiades en virologia experimental: a) l’origen de nous virus que infecten un hoste abans inaccessible; b) la incorporació i la pèrdua de gens; c) l’origen de genomes virals segmentats a partir de genomes no-segmentats; d) l’evolució de mecanismes de cooperació i competència en co-infeccions.
– una revisió de Stuart A. Newman sobre els “processos biogenèrics de desenvolupament”. Els materials i processos formatius “biogenèrics” permeten la integració de cèl·lules a una escala superior. Un exemple, en són les cadherines, proteïnes d’adhesió intercel·lular, integrades alhora amb el citosquelet intern. Les cadherines i la proteïna Wnt contribuïren a la transició dels holozous unicel·lulars als primers metazous. L’aparició de les làmines basals, alhora, va permetre l’aparició dels eumetazous.
– un article d’Eric Libby, Peter L. Colin, Ben Kerr i William C. Ratcliff on exposen la seva recerca sobre les mutacions que estimulen irreversiblement en un llinatge cel·lular la pluricel·lularitat.
– un article de Luc Steels sobre els models basats en agent per explicar l’aparició i l’evolució de la gramàtica. Steels fa referència a un cicle bàsic present en la història de la llengua, en la qual un significat passa de lèxic a sintàctic, per després tornar un mode morfològic d’expressió i tornar finalment a un mode lèxic.
– un article de Paul F. M. J. Verschure sobre la consciència sintètica, a la llum de la teoria del control adaptatiu distribuït (DACtoc). La consciència animal hauria sorgit en el període cambrià per permetre els prinmers animals complexes de tractar les variables amagades de l’entorn. La consciència els permetria elaborar simulacions subconscients de les diferents variables amagades, i extraure normes que serien projectes als sistemes de control motor.
– un article de Melanie Moses, George Bezerra, Benjamin Edwards, James Brown i Stephanie Forrest sobre com l’energia i el temps determinen l’escala en dissenys biològics i informàtics. Parteixen d’una analogia entre la taxa metabòlica dels animals i el consum d’energia en computadores; entre els sistemes vasculars de mamífers i les xarxes de microprocessadors. Emprant un model de xarxa, Moses et al. obtenen uns resultats coincidents amb els observats sobre la variació de la taxa metabòlica segons la mida corporal dels animals.
– una revisió de Sergi Valverde sobre les transicions principals en la tecnologia de la informació. Darrera d’aquestes transicions “sobtades” hi ha: 1) l’aprenentatge de com utilitzar una tecnologia; 2) l’acumulació d’una quantitat gran d’informació; 3) la creació i bescanvi lliure d’informació per comunitats pràctiques.



Aquesta entrada ha esta publicada en 3. La Vida. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *