"Cuando un naturalista se enamora de la naturaleza, ya nunca tendrá suficiente"

Sir David Attenborough

viernes, 10 de septiembre de 2010

LAS MATEMÁTICAS DE LA COLMENA


Desde que la teoría de la evolución fue aceptada, la ciencia se encontró con algunos hechos biológicos que parecían no cuadrar en absoluto con la lógica darwinista y que constituían auténticos rompecabezas para los científicos. El caso más emblemático es el de los insectos sociales, en el que la mayoría de los individuos renuncian a su capacidad reproductora y dedican su vida a trabajar para la colonia, dejando que sean algunos escasos individuos los que procreen y perpetúen sus genes al amparo del trabajo colectivo. Se trataría de un comportamiento “altruista” que no encaja con el “egoísmo” que subyace en la selección natural. Esta afecta al individuo y es este el que debe de perpetuar su carga genética en función de las aptitudes que para ello tenga. El propio Darwin postuló diversas posibles soluciones - como que la selección puede aplicarse tanto a la familia como al individuo-, aunque el problema siguió desconcertándolo toda su vida, al igual que al resto de biólogos y genetistas que estudiaron el asunto. No fue hasta el siglo XX cuando el genetista inglés John Burdon Sanderson Haldane, fundador de la genética de poblaciones, propuso una teoría que solucionaba el nudo gordiano. Y se trataba de una solución abrumadoramente simple emanada directamente de las matemáticas.
Según Haldanem el altruismo de un individuo con otro es directamente proporcional a su grado de cercanía genética (o grado de parentesco). A más cercanía genética, más altruismo manifestará el individuo. Si con nuestros hermanos, padres e hijos compartimos de media el 50% de nuestros genes, con nuestros tíos y sobrinos compartimos el 25% y el 12,5% con nuestros primos hermanos. En términos genéticos, la vida de un individuo vale lo mismo que la de dos de sus hermanos. Del mismo modo, un hermano posee el mismo valor que dos tíos o que cuatro primos. Siguiendo esta regla de tres se llega a una conclusión tan simple como asombrosa: existe más carga genética “mía” en tres hermanos míos que en mí propio organismo. Un acto altruista suicida en el que se salve la vida de un hijo no sería rentable genéticamente pues se perdería más información genética propia de la que se salva, aunque sí lo sería si se salva a tres hijos (o a cinco tíos o nueve primos).
Volvamos ahora a las colonias de insectos sociales, donde dejamos el problema de los ejemplares neutros que, en apariencia deciden mantenerse al margen la evolución, sacrificando su capacidad reproductiva en beneficio de los ejemplares que sí se reproducen. En una colmena, todas las obreras poseen un código genético extraordinariamente parecido. Su sistema de herencia genética hace que las hermanas posean una cercanía genética mucho mayor que los hermanos humanos, por ejemplo. De ese modo a una obrera, en términos genéticos, le es mucho más rentable cooperar con la colonia para que la abeja reina se reproduzca lo máximo posible y produzca el mayor número posible de hermanas, que intentar propagar sus propios genes a través de la producción de hijos propios. La ecuación de la rentabilidad genética del altruismo en los animales sería rxb/c>0 (Donde "r" es el coeficiente de parentesco, "b" el beneficio de la acción y "c" el coste de la acción). El cociente entre el beneficio de la acción para el otro y el coste propio de la acción multiplicado por el coeficiente de parentesco tiene que superar a cero. Para que una acción altruista que hiciésemos con nuestro hermano (con un 50% de nuestra carga genética) fuese rentable en términos genéticos, el beneficio que él obtuviese debería de ser mayor del doble de nuestro coste al realizar tal acción. En el caso de las abejas, que lugar de compartir el 50% de sus genes con sus hermanas comparten el 82% y en lugar de tener un hermano tienen hasta 80.000 hermanas, queda rotundamente claro que hacen mucho más por perpetuar sus propios genes ayudando a la reina que reproduciéndose.

En términos genéticos y a la hora de llevar a cabo acciones altruistas, un hermano, padre o hijo valen la mitad que uno mismo, un tío o sobrino la cuarta parte y un primo hermano la octava. (Foto: Familia real do Brasil)

4 comentarios:

  1. ¿Y por qué habéis puesto un cuadro tan feo de la familia real de Brasil?

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  2. Siento que te parezca feo el cuadro, pero quería ilustrar el artículo con una imagen en la que apareciesen hermanos, padres, tios, nietos y primos. Encontré esta y otra de la familia real española y puse la que me pareció menos fea y menos grotesca.
    Un saludo

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  3. estoy de acuerdo los borbones son mas feinos

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