La hipótesis de la Reina Negra

El laboratorio de Richard Lenski de la Michigan State University ha dado, y sigue dando, grandes trabajos en el campo de la evolución. Lenski comenzó sus trabajos creciendo durante años Escherichia coli (E. coli). Cada día Lenski refrescaba el cultivo y guardaba la bacteria de ese día en un congelador. Al cabo de varios años tenía un auténtico registro fósil en su nevera. Gracias a esta técnica tan sencilla pudo tener un registro de la evolución diaria de una bacteria durante años.

La hipótesis de la Reina Negra nos explica cómo la pérdida de genes puede ser beneficiosa para una población.

Lo que han hecho recientemente es co-cultivar E.coli con una bacteria oceánica, Prochlorococcus. Esta bacteria oceánica liberar una enzima que detoxifica los cultivos ya que elimina los radicales libres que son nocivos para las bacterias. Al co-cultivar estas dos bacterias durante muchas generaciones lo que ocurre es que se seleccionan bacterias E. coli a las que les falta genes de detoxificación de radicales. Como esa función ya la realizan las enzimas que generosamente Prochlorococcus libera al medio si aparece una E. coli mutante a la que le faltan esos genes ¿Qué ocurre? pues fácil. Esa E. coli al tener menos genes divide su genoma más rápidamente que las E. coli que tienen toda la dotación genética. Al cabo de muchas generaciones la bacteria con el genoma más reducido va aumentando su progenie en el cultivo y con el paso del tiempo el 100% de las E. coli en el tubo de ensayo pertenecen a esa bacteria mutante que perdió genes. De esta manera, perder genes que implican funciones energéticamente costosas puede ser una ventaja si esa función se realiza externamente por la aportación de otra especie.

¿Quién dice que la evolución es ganancia de complejidad?

A este tipo de comportamiento se le ha llamado la hipótesis de la Reina Negra (Black Queen Hypothesis). Esta hipótesis nos muestra como funciona la evolución por pérdida de genes que es tan común en bacterias y en parásitos. La hipótesis de la Reina Negra se contrapone a la hipótesis de la Reina Roja, que no es otra cosa que una escalada armamentística: si co-cultivamos un parásito y su hospedador, pronto aparecen mutantes en el hospedador que se defienden del parásito. De esta manera ambos van adquiriendo elementos genéticos con los que tratar de desplazar a la otra especie.

Referencia:

For microbes, devolution is evolution
Streamlining theory