{"id":4404,"date":"2012-02-26T15:26:19","date_gmt":"2012-02-26T18:26:19","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2012\/02\/26\/a-derrota-dos-highlanders-2\/"},"modified":"2016-06-01T13:00:52","modified_gmt":"2016-06-01T16:00:52","slug":"a-derrota-dos-highlanders-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/a-derrota-dos-highlanders-2\/","title":{"rendered":"La derrota de los Highlanders"},"content":{"rendered":"

\"040_Envelhecimento_192-2\"<\/a><\/p>\n

En las pel\u00edculas sobre el personaje Highlander, un guerrero escoc\u00e9s que se volvi\u00f3 inmortal a comienzos del siglo XVI, el protagonista, Connor MacLeod, atraviesa eras combatiendo a los malhechores y haciendo justicia sin sentir el peso del paso del tiempo. El h\u00e9roe no envejece nunca, su cuerpo sencillamente no se degenera. La \u00fanica forma de morir ser\u00eda al ser decapitado por un enemigo. Ante esta trama ficticia, el sentido com\u00fan lleva a pensar que un ej\u00e9rcito compuesto exclusivamente por Highlanders ser\u00eda pr\u00e1cticamente invencible frente a uno equivalente de mortales.<\/p>\n

Sin embargo, una serie de simulaciones computacionales realizadas por un investigador brasile\u00f1o sugiere que el hecho de volverse senil puede constituir una ventaja evolutiva para una poblaci\u00f3n si el proceso de selecci\u00f3n natural ocurre en un ambiente permeado por cambios. En tal situaci\u00f3n, el grupo cuyos miembros pueden llega a viejos tiende a ganar la lucha por la supervivencia y provocar la extinci\u00f3n de la fuerza de los inmortales. La explicaci\u00f3n para la victoria de la poblaci\u00f3n que envejece estar\u00eda en su mayor capacidad de adaptarse a las alteraciones en el h\u00e1bitat y generar m\u00e1s r\u00e1pidamente linajes tambi\u00e9n adaptados al ambiente que los competidores dotados de una biolog\u00eda inmune a los efectos de la senescencia.<\/p>\n

Este trabajo, cuyos resultados son aparentemente parad\u00f3jicos, o al menos van contra la intuici\u00f3n, estuvo a cargo del f\u00edsico te\u00f3rico Andr\u00e9 Martins, de la Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades de la Universidad de S\u00e3o Paulo (EACH-USP). \u201cAunque sea perjudicial para los individuos y haya un costo evolutivo, el envejecimiento puede ser un beneficio en s\u00ed mismo\u201d, afirma Martins, quien public\u00f3 este estudio, que realiz\u00f3 solo, sin colaboradores, el 16 de septiembre del a\u00f1o pasado en la revista cient\u00edfica PLoS ONE<\/em>. \u201cPermite que los nuevos linajes se adapten m\u00e1s r\u00e1pidamente a los cambios de las condiciones de vida.\u201d<\/p>\n

En las simulaciones en que los individuos de dos ej\u00e9rcitos se ve\u00edan expuestos a alteraciones ambientales y mutaciones gen\u00e9ticas, el equipo de los mortales gan\u00f3 39 de las 50 batallas contra los inmortales. No obstante, esa supremac\u00eda no se mantuvo cuando el escenario virtual en que transcurr\u00eda la disputa era diametralmente opuesto. En un ambiente est\u00e1tico, en el cual los grupos de individuos no sufr\u00edan alteraciones en su ADN, los Highlanders vencieron todas las contiendas, en general luego de disputas que se extendieron a lo largo de 220 generaciones. \u201cSe probaron diferentes intensidades de mutaci\u00f3n y de cambio ambiental y tambi\u00e9n alteramos la edad de la muerte por envejecimiento\u201d, dice el f\u00edsico de la USP. \u201cLa victoria de los que envejec\u00edan fue observada en una gran franja de variaci\u00f3n de esos par\u00e1metros, en tanto que la de los inmortales se dio en ambientes con cambios muy lentos o inexistentes.\u201d<\/p>\n

En la naturaleza, las condiciones en que las distintas poblaciones o especies compiten suelen cambiar de tiempo en tiempo. Por eso, de acuerdo con Martins, los resultados de sus simulaciones favorecen la interpretaci\u00f3n de que el envejecimiento puede haber sido una ventaja adaptativa naturalmente seleccionada por el proceso evolutivo. \u201cCreo que esto puede ser as\u00ed, aunque va en contra de la teor\u00eda establecida\u201d, comenta el investigador norteamericano Joshua Mitteldorf, te\u00f3rico especializado en evoluci\u00f3n y modelos computacionales de la Temple University de Filadelfia.\u00a0 \u201cDurante los \u00faltimos 50 a\u00f1os, diversos experimentos demuestran que envejecer es una adaptaci\u00f3n, mientras que las teor\u00edas sostienen que eso no puede ser.\u201d<\/p>\n

\"040_Envelhecimento_192_esp\"<\/a><\/p>\n

Genes ligados al proceso de envejecimiento parecen estar bien preservados en muchas especies de animales. En 2008, investigadores de la Universidad de Arkansas aumentaron 10 veces el tiempo de vida del gusano C. elegans<\/em>, uno de los organismos modelo de la biolog\u00eda, introduciendo una mutaci\u00f3n en un solo gen. En lugar de morir al cabo de dos semanas, ejemplares del nematodo vivieron seis meses, y algunos hasta nueve meses. Dietas a base de restricciones cal\u00f3ricas tambi\u00e9n se han mostrado \u00fatiles para prolongar la vida de algunas especies en estudios de laboratorio. Estas evidencias, sumadas al hecho de que existen en los organismos mecanismos de muerte celular programada como la apoptosis, suelen ser citadas por los defensores de la idea de que la capacidad de volverse senil fue una caracter\u00edstica elegida por la selecci\u00f3n natural.<\/p>\n

No obstante, las principales teor\u00edas evolutivas sobre el envejecimiento de las \u00faltimas d\u00e9cadas van en sentido contrario. Grosso modo, abogan por la idea de que la senilidad es una especie de efecto colateral, algo as\u00ed como un costo que se cobra a largo plazo, en raz\u00f3n de los beneficios obtenidos durante la juventud. Por esa l\u00ednea de razonamiento, los primeros a\u00f1os de vida ser\u00edan el momento crucial de una especie, cuando \u00e9sta se encuentra m\u00e1s apta para reproducirse y perpetuarse en sus descendientes. Como pocos individuos en la naturaleza llegar\u00edan a la edad avanzada, en raz\u00f3n de las presiones del medio, la selecci\u00f3n natural no habr\u00eda privilegiado los rasgos ben\u00e9ficos de la vejez.<\/p>\n

Concebida a finales de la d\u00e9cada de 1950, la teor\u00eda de la pleiotrop\u00eda antagonista, por ejemplo, sostiene que ciertos genes ben\u00e9ficos en la juventud, tales como los que aumentan la fertilidad, terminan siendo perjudiciales a una edad m\u00e1s avanzada. En ese caso, la senilidad ser\u00eda una deuda contra\u00edda en funci\u00f3n de un beneficio usufructuado durante los primeros a\u00f1os de vida. M\u00e1s recientemente, durante la segunda mitad de los a\u00f1os 1970, el bi\u00f3logo ingl\u00e9s Tom Kirkwood, actualmente docente de la Universidad de Newcastle, postul\u00f3 otra teor\u00eda sobre el envejecimiento: la de la suma descartable. Seg\u00fan este punto de vista, el organismo regula su cantidad de energ\u00eda y la canaliza prioritariamente hacia funciones primordiales durante las primeras d\u00e9cadas de vida, tal como es el caso de la reproducci\u00f3n. La reparaci\u00f3n del organismo para que pueda mantenerse durante un largo per\u00edodo quedar\u00eda en segundo plano, ya que dicha tarea tendr\u00eda un costo muy elevado para el sistema metab\u00f3lico. De esta forma, se producir\u00eda un deterioro progresivo del individuo que lo lleva al envejecimiento.<\/p>\n

Pero, para probar la hip\u00f3tesis de que el envejecimiento puede ser una ventaja adaptativa en s\u00ed misma, el f\u00edsico Andr\u00e9 Martins construy\u00f3 un modelo computacional con el software<\/em> NetLog, que trabaja con un lenguaje de programaci\u00f3n capaz de crear ambientes virtuales. Las simulaciones son alimentadas por una ecuaci\u00f3n con variables que, en forma esquem\u00e1tica, rigen una disputa entre dos poblaciones muy parecidas en un escenario bidimensional cerrado. Existe solamente una diferencia entre ambos bandos: en un grupo, el de los inmortales, los individuos no envejecen nunca (por ende, no mueren por senilidad) y solamente pueden ser eliminados mediante la competici\u00f3n interna o por miembros de la poblaci\u00f3n rival; en el otro grupo, los individuos mueren en raz\u00f3n de la competencia y los que sobreviven mucho tiempo a esa disputa, tarde o temprano caen, debido al proceso de envejecimiento.<\/p>\n

La representaci\u00f3n gr\u00e1fica del escenario de la disputa evolutiva es un cuadrado compuesto por 2.600 p\u00edxeles en una versi\u00f3n menor de la simulaci\u00f3n y 10.200 en una variaci\u00f3n expandida. Los puntos se pintan de verde cuando est\u00e1n libres, es decir, si no se encuentran ocupados por ninguna de las dos poblaciones. Se vuelven azules si son dominados por el ej\u00e9rcito de los que envejecen y adquieren tonalidades rojas cuando est\u00e1n en poder del equipo de los Highlanders. En cada p\u00edxel solamente hay espacio para un miembro, ya sea de una u otra poblaci\u00f3n. \u201cSiempre que haya dos o m\u00e1s individuos en un punto, sea de la misma poblaci\u00f3n o del grupo adversario, solamente uno de ellos sobrevivir\u00e1\u201d, explica Martins. Es literalmente una lucha de vida o muerte.<\/p>\n

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Universidade Yale<\/span>Gusano C. elegans<\/em>: la modificaci\u00f3n de un gen aument\u00f3 10 veces la vida de ejemplares de este nematodoUniversidade Yale<\/span><\/p><\/div>\n

Al comienzo del juego, las condiciones entre ambas facciones son id\u00e9nticas. Ambos grupos comienzan con igual cantidad de participantes, distribuidos aleatoriamente por el campo de combate. Las dos poblaciones empiezan con la misma capacidad de adaptarse al ambiente, sufren la misma tasa de mutaci\u00f3n entre las generaciones y a lo largo del experimento virtual se reproducir\u00e1n en el mismo instante y a una tasa id\u00e9ntica. Cada individuo vivo generar\u00e1 un descendiente, que hereda de sus padres la caracter\u00edstica de ser mortal o inmortal. En el grupo de los que envejecen existe tambi\u00e9n una variable en la ecuaci\u00f3n, responsable de provocar la muerte de los individuos siempre que llegan a una determinada edad. No obstante, la mayor\u00eda, pero no todos, sucumbe al ambiente competitivo antes de volverse viejos y tener la posibilidad de perecer por vejez.<\/p>\n

La muerte por vejez acelera la adaptaci\u00f3n
\n<\/strong>En un ambiente no est\u00e1tico, en el cual las condiciones naturales cambian y las sucesivas generaciones de una poblaci\u00f3n sufren mutaciones gen\u00e9ticas, la din\u00e1mica de la disputa virtual creada por Martins tiende a ser la misma. Se forman r\u00e1pidamente dos tipos de bloques en las simulaciones, oponiendo batallones de soldados rojos, los Highlanders, contra los combatientes azules, el equipo de los que pueden envejecer. En los primeros niveles del juego, la poblaci\u00f3n roja se vuelve m\u00e1s numerosa, con casi el doble de miembros, y esto parece indicar claramente que los rojos vencer\u00e1n la disputa. La ventaja de los Highlanders tiene una raz\u00f3n evidente: solamente se mueren debido a la competencia, mientras que el otro lado perece debido a la presi\u00f3n del medio y tambi\u00e9n por vejez.<\/p>\n

Pero en casi el 80% de las simulaciones, el equipo de los azules lograba dar vuelta el partido y llevar a la otra poblaci\u00f3n a la extinci\u00f3n. La muerte por vejez de los individuos m\u00e1s antiguos de ese equipo, sobre todo los que estaban lejos de las zonas ocupadas por el grupo adversario, abr\u00eda m\u00e1s espacios libres en el interior del territorio ocupado por los azules. Este fen\u00f3meno parece favorecer el desarrollo de camadas de individuos mejor adaptados al ambiente entre la poblaci\u00f3n de los que pueden envejecer. \u201cLas nuevas generaciones de ambos grupos adversarios se adaptan a los cambios ambientales, pero ese efecto es m\u00e1s r\u00e1pido en el seno de la poblaci\u00f3n que puede envejecer\u201d, comenta Martins. Este detalle es lo que la har\u00eda vencer la mayor\u00eda de las disputas, creando as\u00ed una paradoja: envejecer es malo para el individuo, pero es ben\u00e9fico para un grupo.<\/p>\n

En el modelo computacional, la variable num\u00e9rica que mide la tasa de adaptaci\u00f3n promedio de las dos poblaciones tiende a dispararse entre los azules en un determinado momento, dejando a los rojos atr\u00e1s. El programa pinta a los agentes de cada ej\u00e9rcito en tonalidades proporcionales a su grado individual de adaptaci\u00f3n al medio. Cuanto m\u00e1s oscuro sea el color de un miembro de ambas poblaciones, mayor es su nivel de adaptaci\u00f3n al ambiente. Para cerciorarse de que los m\u00e1s aptos para vencer la lucha por la vida se concentraban del lado de los mortales, Martins hizo tambi\u00e9n que el programa colorease a los miembros de ambos grupos con el mismo color, en este caso, verde. De esta forma era posible ver que los soldados en tonos m\u00e1s oscuros de verde, es decir, los mejor adaptados, eran individuos de la poblaci\u00f3n que envejec\u00eda.<\/p>\n

Las interpretaciones de simulaciones deben hacerse con cautela. Para el bi\u00f3logo Diogo Meyer, de la USP, especialista en evoluci\u00f3n, es importante que los modelos tengan \u201clibertad\u201d para explorar escenarios diversos, pero tambi\u00e9n resulta crucial que se apoyen en la realidad. \u201c\u00bfLa variaci\u00f3n de la longevidad que existe entre las poblaciones y cu\u00e1nto puede alterarla la selecci\u00f3n natural son compatibles con los par\u00e1metros usados en las simulaciones?\u201d, indaga Meyer. \u201cQuiz\u00e1 contemos con pocos datos disponibles sobre esto, pero esta cuesti\u00f3n es un desdoblamiento natural de los resultados obtenidos en modelados.\u201d<\/p>\n

El f\u00edsico te\u00f3rico Roberto Kraenkel, experto en el uso de modelos matem\u00e1ticos en biolog\u00eda de poblaciones de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), hace una salvedad t\u00e9cnica al trabajo de su colega Martins. Seg\u00fan \u00e9l, existe una variable en la ecuaci\u00f3n que rige la competencia entre ambas poblaciones, denominada d, cuyo concepto le parece un poco misterioso y vago. \u201cNo me qued\u00f3 claro a qu\u00e9 concepto biol\u00f3gico representa esa variable\u201d, afirma Kraenkel. \u201cPero es fundamental para garantizar el resultado final del modelo\u201d. Martins admite que ning\u00fan modelo es perfecto y, por supuesto, ser\u00e1 siempre una simplificaci\u00f3n de la lucha por la supervivencia de las especies. \u201cLa cuesti\u00f3n que yo quer\u00eda responder era si el envejecimiento podr\u00eda ser una ventaja adaptativa\u201d, dice. \u201cLa simulaci\u00f3n demuestra que, en algunos casos, es posible que lo haya sido\u201d. A lo mejor es por eso que nadie nunca vio una especie parecida con Highlander, que no envejece nunca.<\/p>\n

El proyecto<\/strong>
\nBases te\u00f3ricas para la din\u00e1mica de opiniones y aplicaciones en procesos sociales de la ciencia (n\u00ba 2009\/08186-0<\/a>);\u00a0Modalidad\u00a0<\/strong>Beca en el exterior;\u00a0Coordinador\u00a0<\/strong>Andr\u00e9 Martins \u2013 EACH-USP;\u00a0Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 75.222,99 (FAPESP)<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nMARTINS, A.C.R.<\/em> Change and aging senescence as an adaptation<\/a>. PLoS ONE.<\/strong> 16 sept. 2011.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"El envejecimiento puede constituir una ventaja adaptativa ","protected":false},"author":13,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[300,304],"coauthors":[101],"class_list":["post-4404","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-evolucion","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4404","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4404"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4404\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4404"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4404"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4404"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=4404"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}