CA215: Usos prácticos de la evolución.

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1. La teoría de la evolución es el marco que une toda la biología. Explica las similitudes y diferencias entre organismos, fósiles, biogeografía, resistencia a fármacos, rasgos extremos como la cola del pavo real, virulencia relativa de los parásitos y mucho más. Sin la teoría de la evolución, todavía sería posible saber mucho sobre la biología, pero no entenderla.
   
   Este marco explicativo es útil en un sentido práctico. Primero, una teoría unificada es más fácil de aprender, porque los hechos se conectan entre sí en lugar de ser tantos datos aislados. Segundo, tener una teoría hace posible ver huecos en la teoría, sugiriendo áreas productivas para nuevas investigaciones.
   
   
2. La teoría de la evolución ha sido puesta en práctica en varias áreas (Futuyma 1995; Bull and Wichman 2001). Por ejemplo:
   • La bioinformática, una industria de miles de millones de dólares, consiste mayormente en la comparación de secuencias genéticas. La descendencia con modificación es uno de sus supuestos más básicos.
   • Las enfermedades y plagas evolucionan resistencia a los fármacos y pesticidas que usamos contra ellas. La teoría de la evolución se usa en el campo de la gestión de la resistencia tanto en medicina como en agricultura (Bull and Wichman 2001).
   • La teoría de la evolución se usa para gestionar las pesquerías para obtener mayores rendimientos (Conover and Munch 2002).
   • La selección artificial se ha usado desde la prehistoria, pero se ha vuelto mucho más eficiente con la adición del mapeo de locus de rasgos cuantitativos.
   • El conocimiento de la evolución de la virulencia de los parásitos en poblaciones humanas puede ayudar a guiar las políticas de salud pública (Galvani 2003).
   • La teoría de la asignación sexual, basada en la teoría de la evolución, se usó para predecir condiciones bajo las cuales el altamente amenazado pájaro kakapo produciría más crías hembras, lo que lo sacó del borde de la extinción (Sutherland 2002).
   
   La teoría de la evolución se está aplicando y tiene aplicaciones potenciales en muchas otras áreas, desde evaluar las amenazas de cultivos modificados genéticamente hasta la psicología humana. Seguramente vendrán aplicaciones adicionales.
   
   
3. El análisis filogenético, que usa el principio evolutivo de la descendencia común, ha demostrado su utilidad:
   • Rastrear genes de función conocida y comparar cómo se relacionan con genes desconocidos ayuda a predecir la función de genes desconocidos, lo cual es fundamental para el descubrimiento de fármacos (Branca 2002; Eisen and Wu 2002; Searls 2003).
   • El análisis filogenético es una parte estándar de la epidemiología, ya que permite la identificación de reservorios de enfermedades y a veces el seguimiento paso a paso de la transmisión de enfermedades. Por ejemplo, el análisis filogenético confirmó que un dentista de Florida estaba infectando a sus pacientes con VIH, que el VIH-1 y el VIH-2 se transmitieron a los humanos desde chimpancés y monos mangabey en el siglo veinte, y, cuando se estaba erradicando la poliomielitis de las Américas, que los nuevos casos no provenían de reservorios ocultos (Bull and Wichman 2001). Se usó en 2002 para ayudar a condenar a un hombre por infectar intencionalmente a alguien con VIH (Vogel 1998). El mismo principio se puede usar para rastrear la fuente de armas biológicas (Cummings and Relman 2002).
   • El análisis filogenético para rastrear la diversidad de un patógeno puede usarse para seleccionar una vacuna apropiada para una región particular (Gaschen et al. 2002).
   • El ribotipado es una técnica para identificar un organismo o al menos encontrar su pariente más cercano conocido mapeando su ARN ribosómico en el árbol de la vida. Puede usarse incluso cuando los organismos no pueden cultivarse o reconocerse por otros métodos. El ribotipado y otros métodos de genotipado se han usado para encontrar agentes infecciosos humanos desconocidos anteriormente (Bull and Wichman 2001; Relman 1999).
   • El análisis filogenético ayuda a determinar los pliegues de proteínas, ya que las proteínas que divergen de un ancestro común tienden a conservar sus pliegues (Benner 2001).
   
   
4. La evolución dirigida permite la "crianza" de moléculas o rutas moleculares para crear o mejorar productos, incluyendo:
   • enzimas (Arnold 2001)
   • pigmentos (Arnold 2001)
   • antibióticos
   • sabores
   • biopolímeros
   • cepas bacterianas para descomponer materiales peligrosos.
   La evolución dirigida también se puede usar para estudiar el plegamiento y la función de enzimas naturales (Taylor et al. 2001).
   
   
5. Los principios evolutivos de la selección natural, variación y recombinación son la base de los algoritmos genéticos, una técnica de ingeniería que tiene muchas aplicaciones prácticas, incluyendo ingeniería aeroespacial, arquitectura, astrofísica, minería de datos, descubrimiento y diseño de fármacos, ingeniería eléctrica, finanzas, geofísica, ingeniería de materiales, estrategia militar, reconocimiento de patrones, robótica, programación y sistemas de ingeniería (Marczyk 2004).
   
   
6. Las herramientas desarrolladas para la ciencia evolutiva se han puesto a otros usos. Por ejemplo:
   • Muchas técnicas estadísticas, incluyendo análisis de varianza y regresión lineal, fueron desarrolladas por biólogos evolutivos, especialmente Ronald Fisher y Karl Pearson. Estas técnicas estadísticas tienen mucho más aplicación hoy en día.
   • Las mismas técnicas de análisis filogenético desarrolladas para la biología también pueden rastrear la historia de múltiples copias de un manuscrito (Barbrook et al. 1998; Howe et al. 2001) y la historia de las lenguas (Dunn et al. 2005).
   
   
7. La buena ciencia no necesita tener ninguna aplicación más allá de satisfacer la curiosidad. Mucho de la astronomía, geología, paleontología, historia natural y otras ciencias no tienen aplicación práctica. Para muchas personas, el conocimiento es un fin digno en sí mismo.
   
   
8. La ciencia con poca o ninguna aplicación ahora puede encontrar aplicación en el futuro, especialmente a medida que el campo madura y nuestro conocimiento de él se vuelve más completo. Las aplicaciones prácticas a menudo se construyen sobre ideas que no parecían aplicables originalmente. Además, los avances en un área de la ciencia pueden ayudar a iluminar otras áreas. La evolución proporciona un marco para la biología, un marco que puede respaldar otros avances biológicos útiles.
   
   
9. Las ideas antievolutivas han estado presentes durante milenios y aún no han contribuido nada con alguna aplicación práctica.

Referencias: