Lo lees y escuchas todo el tiempo:»esta es una especie antigua de un millón de años», o «este animal ha existido por cientos de miles de años.»Pero, ¿cómo saben realmente los científicos la edad de estas especies? No es que puedan usar una máquina del tiempo para ver, al menos todavía no. Pero el reloj molecular puede ayudar a hacer algunas estimaciones.

no Es magia. Ni siquiera es una suposición al azar. En realidad es un problema matemático básico. Los científicos hacen algunas mediciones y conectan los números en una ecuación para obtener una estimación de la edad de una especie. Esta técnica se llama reloj molecular, y fue ideada por los científicos Linus Pauling y Emile Zuckerkandl en 1962.

¿Cómo funciona el reloj molecular?

Medir la edad de una especie con la técnica de reloj molecular requiere solo dos cosas simples: una estimación del número de mutaciones genéticas entre una especie y su pariente más cercano y la tasa promedio de mutaciones genéticas (p. ej., cuántas mutaciones aparecen en una población en un período de tiempo específico, como 5 mutaciones por año).

Para mostrar cómo funciona esto, tomemos un ejemplo hipotético simple. Finjamos que somos taxónomos-biólogos que estudian cómo los organismos están relacionados entre sí. Se nos ha dado el trabajo de tratar de averiguar cómo se relacionan los diferentes pavos entre sí, y hay dos especies: el Pavo Ocelado (Meleagris ocellata) y el Pavo salvaje (Meleagris gallopavo).

Digamos que analizamos el ADN de las dos especies y encontramos que hay 5.000 mutaciones que son diferentes entre ellas. También conocemos la tasa de mutaciones: la especie mostrará 1.000 nuevas mutaciones cada millón de años, o 0,001 mutaciones / año. Si dividimos el número de mutaciones por la tasa de mutaciones (5.000 mutaciones ÷ 0.001 mutaciones / año), descubrimos que estas dos especies de pavos tienen aproximadamente 5 millones de años. Ta da!

Sin embargo, este enfoque no está exento de limitaciones. Es necesario asumir que los genes mutan a la misma velocidad. Si los genes pasan por períodos en los que cambian muy rápidamente y luego no cambian en absoluto, entonces es como tener una vara de medir con garrapatas aleatorias. Ya no se puede usar para medir la distancia (o el tiempo).

Debido a esta limitación (y a otras), en realidad hay mucha ciencia y matemáticas detrás de escena de muchos de estos cálculos. Pero en esencia, es solo medir el paso del tiempo usando la tasa de mutación como patrón.

¿Cómo utilizan los científicos el reloj molecular?

El reloj molecular básicamente mide la cantidad de tiempo desde que dos especies han divergido entre sí. Obviamente, esta información sería muy útil para alguien que está armando un árbol genealógico para especies relacionadas (llamado árbol filogenético), pero los científicos pueden usar esta información para algo más que planificar reuniones familiares realmente épicas.

los árboles Filogenéticos nos ayudan a dar sentido al mundo. Podemos ver qué especies están relacionadas y qué tan estrechamente, y podemos usar esta información para medidas de conservación. Por ejemplo, algunos científicos han propuesto traer de vuelta mamuts lanudos (Mammuthus primigenius) con la ayuda de elefantes. Los elefantes indios (Elephas maximus) son las especies vivas más cercanas al mamut lanudo, habiéndose separado unos de otros hace unos 7 millones de años. Al usar especies similares, no en peligro de extinción, en los esfuerzos de conservación para cosas como criar descendencia, las posibilidades de éxito aumentan en gran medida.

¡Lo creas o no, los relojes moleculares también son útiles en medicina forense y epidemiología! Los científicos han utilizado con éxito el método del reloj molecular para demostrar que una persona infectó a otra con una enfermedad, como el caso de este anestesista español que infectó a cientos de pacientes con hepatitis C. Los científicos también utilizan la técnica del reloj molecular para rastrear patógenos en evolución como el virus del Zika o la Micobacteria tuberculosis.

El reloj molecular – ¡no salgas de casa sin él!

El reloj molecular ha demostrado ser una herramienta invaluable en el kit de herramientas de un biólogo evolutivo. Sin ella, no tendríamos una imagen completa de la historia natural de nuestro mundo. Para muchos organismos que no se fosilizan bien, como las medusas o las bacterias, es la única técnica que los científicos pueden usar para fechar la especie.