Desde las extrañas manchas en las alas de algunas mariposas hasta los lagartos que tienen el color del arco iris, o las adaptaciones que le permiten “volar” a las ardillas e incluso algunas serpientes, estamos en presencia de innovaciones físicas del mundo natural muy sorprendentes.

La selección natural es aceptada por los científicos como el principal motor impulsor de los organismos y sus características más complejas. Pero, ¿la evolución a través de la selección natural es la única explicación para los organismos complejos?

Genes flexibles

Algunos científicos han propuesto otras variantes que se suman a las fuerzas evolutivas. Ellos han empezado a sospechar que hay otras propiedades de los sistemas complejos que pueden ayudar, junto con la selección natural, a explicar cómo han evolucionado, por ejemplo, los ojos, las alas, los caparazones, entre muchos más.

Una idea sugiere que los organismos poseen la flexibilidad para cambiar sus características físicas o de otro tipo durante el desarrollo para adaptarse a los cambios ambientales. Este es un fenómeno llamado plasticidad fenotípica. El cambio normalmente no aparece en los genes. Por ejemplo, en las comunidades de abejas, tanto las obreras como las guardianas tienen los mismos genomas, pero se activan diferentes genes para darles distintos comportamientos y apariencias. Los factores ambientales, como la temperatura y la dieta embrionaria, ayudan a determinar qué abeja es obrera y cuál es guardiana en la colmena. Esta flexibilidad podría ser transmitida a la descendencia, por lo que puede dar lugar a la evolución de las nuevas características de una especie.

Hecho por encargo

La auto-organización es otra fuerza evolutiva que para algunos expertos desencadena las características complejas o comportamientos de forma espontánea en la materia viva y no viva, y estos rasgos se transmiten a la descendencia a través de las generaciones.

Un ejemplo clásico fuera de la biología son los huracanes: no se trata de movimientos de aire aleatorios en absoluto, sino estructuras atmosféricas altamente organizadas que surgen espontáneamente dadas las condiciones ambientales adecuadas. Cada vez existe más evidencia de que los seres vivos generan parte de su complejidad durante el desarrollo, de una manera análoga.

Una ilustración biológica de auto-organización es la proteína-plegable. Un largo collar de aminoácidos se dobla, se retuerce y se pliega en una proteína de tres dimensiones, cuya forma determina su función. Una proteína con tan solo 100 aminoácidos podría asumir un sinfín (miles de millones) de formas. Este cambio de forma puede tardar desde algunos segundos hasta minutos en la naturaleza y el mecanismo que desencadena la forma final podría ser una señal química.

Novedades en la naturaleza

El medio ambiente también podría impulsar cambios en la apariencia o el fenotipo de un animal, un fenómeno que intriga a muchos biólogos. Por ejemplo, Sean Carroll, un biólogo molecular de la Universidad de Wisconsin-Madison, descubrió que ciertas mariposas en el este de África toman diferentes coloraciones según el momento en que nacen. Aquellas que emergen durante la estación húmeda poseen manchas oculares de colores brillantes, mientras que las que emergen durante la estación seca, muestran coloraciones crípticas neutras. Por otra parte, cierta investigación sobre las aves playeras llamadas nudos rojos ha revelado que las aves pueden mutar sus fenotipos dependiendo de sus rutas de migración. Si son sometidos al cautiverio y colocados en entornos de temperatura más frías, sus músculos y órganos se contraen para reducir la pérdida de calor. Las aves pasan la capacidad para realizar estos cambios a su descendencia.