Ancestro común

Antepasado común es el término que usamos para referirnos al ser vivo o especie del cual descienden dos o más especies; o del ser vivo del cual descienden dos o más seres vivos dentro de una especie.

Su forma determinada (“el ancestro común”) se refiere al que los antepasados de este, serán a la vez antepasados comunes de todos sus descendientes.

Al referirse a la relación evolutiva dentro de una especie, un ejemplo común es el uso del término para describir al antepasado común femenino y masculino de la especie humana (Eva mitocondrial y Adán cromosomal-Y respectivamente); o en la conformación de linajes familiares.

Al referirse a la relación evolutiva entre diferentes especies, a partir de la filogenia se postula la existencia de un último ancestro común universal de todas las especies. Ello lleva igualmente a postular como consecuencia, que dadas dos o más especies, aunque su relación sea escasa, debe postularse igualmente la existencia de un ancestro común, ancestro de ambas. El concepto sólo es problemático cuando tratamos de aplicarlo a representantes de dominios distintos (bacterias (s.s.), arqueas y eucariontes). Porque no están claras las relaciones entre ellos, con hipótesis que proponen, por ejemplo, que los eucariontes surgieron como quimera de bacterias y arqueas.

La ascendencia común es un efecto de la especiación, en la que múltiples especies derivan de una sola población ancestral. Cuanto más reciente es la población ancestral que tienen en común dos especies, más estrechamente están relacionadas. Todos los organismos que viven actualmente en la Tierra comparten una herencia genética común, aunque la sugerencia de una transferencia genética horizontal sustancial durante la evolución temprana ha llevado a preguntas sobre la monofilia (ascendencia única) de la vida.

La Teoría del Ancestro Común se basa en una teoría del naturalista Charles Darwin que explica que las especies cambian, e imaginó un posible proceso de modificación en el cual las especies se adaptan a su medio ambiente dependiendo de qué tan efectiva es la especie en términos de supervivencia. Según Darwin, este proceso ocurre o se organiza de una manera ramificada para explicar las variaciones hereditarias en las especies y determinar los cambios fisiológicos que denotan la evolución en cada uno de los seres vivos.

Esta teoría sustenta la idea de que todos fuimos originados a partir de un ancestro común, del cual todos somos derivados. Esta teoría, explica la diversidad de las formas de vida y está apoyada en evidencia científica proveniente de la biogeografía (la ciencia que estudia la localización de los seres vivos en el planeta), el estudio de los fósiles de épocas prehistóricas, la embriología comparativa (también llamada biología del desarrollo, que se encarga de estudiar el desarrollo de los seres vivos hasta la madurez), la anatomía comparativa (la comparación de las características físicas de los seres vivos) y la biología molecular.

Para comprobar esto Darwin buscó evidencias. Sus evidencias fueron:

Parte de esta teoría, se basa en que para sobrevivir y ocupar nichos en la red trófica, los organismos se diversifican teniendo, sin embargo, un organismo cero, del que se originó la vida en todas sus formas. El cambio se produce a través de variaciones genéticas que pueden ocurrir a lo largo de muchas generaciones mediante el proceso de selección natural; es decir, los organismos más capaces para sobrevivir se reproducen, pasando así a su descendencia las características que lo mantuvieron con vida, mientras que los menos aptos para sobrevivir, desaparecen. El cambio también se puede producir a través de mutaciones genéticas que no necesariamente tienen que ocurrir en un período largo de tiempo.

Darwin postuló que la evolución era el cambio progresivo de las especies durante millones de años en el planeta.

Todas las formas de vida conocidas se basan en la misma organización bioquímica fundamental: información genética codificada en el ADN, transcrita en ARN, a través del efecto de las enzimas de proteínas y ARN y luego traducida en proteínas por ribosomas (muy similares), con ATP, NADPH y otros como fuentes de energía. El análisis de pequeñas diferencias de secuencia en sustancias ampliamente compartidas, como el citocromo c, respalda aún más la ascendencia común universal. En todos los organismos se encuentran unas 23 proteínas que actúan como enzimas llevando a cabo funciones básicas como la replicación del ADN. El hecho de que exista un solo conjunto de enzimas es una evidencia convincente de una sola ascendencia. Se han identificado 6.331 genes comunes a todos los animales vivos; estos pueden haber surgido de un solo ancestro común que vivió hace 950 millones de años durante el Precámbrico.

El código genético según la cual la información del ADN se traduce en aminoácidos y, por tanto, proteínas) es casi idéntico para todas las formas de vida conocidas, desde bacterias y arqueas hasta animales y plantas. Los biólogos generalmente consideran la universalidad de este código como una prueba definitiva a favor de la ascendencia común universal.

La forma en que los codones (tripletes de ADN) se asignan a los aminoácidos parece estar muy optimizada. Se sostiene que, en particular, las cadenas laterales hidrófobas (no polares) están bien organizadas, lo que sugiere que permitieron a los primeros organismos crear péptidos con regiones repelentes al agua capaces de soportar las reacciones de intercambio de electrones esenciales (redox) para la transferencia de energía.

También se señaló que una transferencia genética horizontal sustancial podría haber ocurrido durante la evolución temprana. Hoy en día, las bacterias y arqueas siguen siendo capaces de intercambiar genes entre linajes relacionados lejanamente. Esto debilita el supuesto básico del análisis filogenético, que la similitud de los genomas implica un ancestro común, porque un intercambio de genes suficiente permitiría que los linajes compartan gran parte de su genoma, compartan o no un ancestro (monofilia). Esto ha llevado a preguntas sobre la ascendencia única de la vida. Sin embargo, los biólogos consideran que es muy poco probable que los protoorganismos completamente no relacionados hayan intercambiado genes, ya que sus diferentes mecanismos de codificación habrían resultado solo en sistemas confusos en lugar de en funcionamiento. Más tarde, sin embargo, muchos organismos, todos derivados de un solo antepasado, podrían haber compartido genes que funcionaron todos de la misma manera, y parece que sí.

Para graficar los antepasados comunes se construyen árboles filogenéticos detallados (es decir, "árboles genealógicos" de especies) que trazan las divisiones propuestas y los ancestros comunes de todas las especies vivientes, así como sus parientes más cercanos. Un ejemplo se muestra a continuación entre distintos grupos de seres vivos que refleja la distancia genética, las relaciones y el estado evolutivo de los antepasados comunes:

Tradicionalmente, estos árboles se han construido utilizando métodos morfológicos, como apariencia, embriología, etc. Aunque posteriormente ha sido posible construir estos árboles utilizando datos moleculares, basados en similitudes y diferencias entre secuencias genéticas y proteicas que han ido ganando más aceptación. Todos estos métodos producen resultados esencialmente similares, aunque la mayoría de las variaciones genéticas no tienen influencia sobre la morfología externa o sobre otras secuencias genéticas. El hecho de que los árboles filogenéticos basados en diferentes tipos de información concuerden entre sí es una fuerte evidencia de una descendencia común subyacente real, pero el problema es que no siempre concuerdan.

Las similitudes que no tienen relevancia adaptativa no pueden explicarse por la evolución convergente y, por lo tanto, brindan un apoyo convincente para la ascendencia común universal. Dicha evidencia proviene de dos áreas: secuencias de aminoácidos y nucleótidos. Las proteínas con la misma estructura tridimensional no necesitan tener secuencias de aminoácidos idénticas; cualquier similitud irrelevante entre las secuencias es evidencia de ascendencia común. En ciertos casos, hay varios codones que codifican de forma redundante el mismo aminoácido. Dado que muchas especies usan el mismo codón en el mismo lugar para especificar un aminoácido que puede ser representado por más de un codón, eso es evidencia de que comparten un ancestro común reciente. Si las secuencias de aminoácidos hubieran venido de diferentes ancestros, habrían sido codificadas por cualquiera de los codones redundantes, y dado que los aminoácidos correctos ya habrían estado en su lugar, la selección natural no habría provocado ningún cambio en los codones, por mucho había tiempo disponible. La deriva genética podría cambiar los codones, pero sería extremadamente improbable que todos los codones redundantes en una secuencia completa coincidieran exactamente en múltiples linajes. De manera similar, las secuencias de nucleótidos compartidas, especialmente cuando son aparentemente neutrales, como el posicionamiento de intrones y pseudogenes, proporcionan una fuerte evidencia de ascendencia común. En 2010, se publicó un análisis estadístico de los datos genéticos disponibles, mapeándolos a árboles filogenéticos, que dio "un fuerte apoyo cuantitativo, mediante una prueba formal, para la unidad de la vida y la ascendencia común".