¿Cuál es la relación entre la radiación y la evolución?

Siempre hay una cierta cantidad de radiación de fondo presente, por ejemplo, debido a la radiación ionizante del sol y otras estrellas. También ciertos materiales como el granito pueden emitir cantidades relativamente grandes de radiación.

La radiación ionizante puede causar mutaciones en el ADN ( Gevertz et al, PNAS 1985 ). Las mutaciones, a su vez, pueden conducir a fenotipos alterados. Los fenotipos alterados y la supervivencia del más apto son claves para la evolución y formación de nuevas especies.

¿Cuál es la contribución (relativa) de la radiación de fondo en la formación de nuevas especies? . En otras palabras, ¿es la radiación de fondo un componente crítico en la evolución y el curso de la evolución habría cambiado sustancialmente cuando no hubiera tal radiación de fondo?

¡Bienvenido a bio.SE! Perdón por el escepticismo, pero... esta pregunta puede ser demasiado amplia. Las mutaciones espontáneas (debido, por ejemplo, a la radiación) pueden conducir a rasgos beneficiosos y, por lo tanto, a la formación de nuevas especies exitosas. Sin embargo, la biología evolutiva es una gran disciplina y la radiación contiene muchas partículas candidatas potenciales. ¿Estás hablando de radiación de fondo, teléfonos móviles, luz ultravioleta, armas nucleares...
Lo siento, tan poco claro. Tengo curiosidad acerca de la radiación natural, es decir, elementos, estrellas, etc., y si es esencial para la biología en el sentido más amplio. ¿La falta de radiación tendría un impacto negativo/positivo en la evolución?
Gracias por la explicación. Me dio un golpe volver a redactar su pregunta y voté para reabrirla. Siéntase libre de retroceder o cambiar cuando no refleje su pregunta inicial. Sin embargo, en su forma anterior, la pregunta no es adecuada para Biology.SE ya que necesitaba edición.
Bienvenido. Supongo que uno podría llegar a estimaciones de cuánta "radiación de fondo" influye en la tasa de mutación. Sin embargo, el vínculo entre la tasa de mutación y la especiación no es un tema fácil. Voto para reabrir, pero creo que es bueno aceptar respuestas a "¿cuán diferente sería la tasa de mutación si no hubiera "radiación de fondo"?".
Este podría ser un comienzo interesante para una respuesta.
Me doy cuenta de que esto es amplio, pero creo que es importante que la gente lo entienda, y me gustaría responder esto oficialmente, ya que a menudo recibo preguntas que parecen provenir de la comprensión en gran medida incorrecta de que el cambio evolutivo es impulsado por factores externos. insultos como la radiación en lugar de daños causados ​​por errores de replicación.
Esto está más en el lado histórico, pero las preocupaciones sobre los efectos de la radiación fueron los principales impulsores del desarrollo de la genética evolutiva a mediados del siglo XX, particularmente a través del trabajo de HJ Muller . Muller y Theodosius Dobzhansky tenían puntos de vista muy diferentes sobre el papel de la variación genética permanente porque estudiaron tipos muy diferentes de variación: mutación inducida por radiación en el primer caso e inversiones cromosómicas en el segundo.
Gracias por la edición. Su edición es exactamente la pregunta que quería que respondiera. ¿Cambio la pregunta ahora?

Respuestas (2)

¿Es la radiación de fondo un componente crítico de la evolución? No, ciertamente no lo es.

Los mecanismos de replicación y reparación del ADN no son perfectos y los errores ocurren sin ninguna causa o catalizador externo. Se podría decir que las mutaciones ocurren por sí solas. Hay mutágenos que también causan daños o mutaciones en el ADN, pero simplemente afectan la replicación del ADN de manera negativa, lo que hace que se equivoque con más frecuencia.

Entonces, el efecto de la radiación de fondo no es la clave aquí, la clave es que los procesos biológicos de replicación y reparación del ADN no son infalibles, aunque la radiación aumenta la tasa de error (la tasa de mutación) al igual que muchos otros mutágenos.

Algunos puntos para profundizar en esta pregunta:

  • La radiación no es la única fuente extrínseca de mutaciones. Uno que debe mencionarse necesariamente junto con la radiación es la exposición a productos químicos, a través del tabaquismo, la bebida y los alimentos consumidos. Estos no son necesariamente productos químicos industriales; por ejemplo, muchas cosas que se encuentran en el suelo llegarán al agua ya los organismos.
  • Para los organismos multicelulares, hay que distinguir las mutaciones somáticas y de la línea germinal. Los primeros son relevantes para la evolución de los tumores cancerosos (que pueden verse como generaciones de células), pero esto no es lo que normalmente entendemos por evolución , ya que esta no afecta a la descendencia del organismo en su conjunto. En otras palabras, para afectar la evolución, las mutaciones deben ocurrir en los óvulos/espermatozoides.
  • Ahora llegamos a la pregunta planteada por @DanHorvat: si las tasas de errores durante la replicación son más altas que las debidas a la radiación. Los primeros varían enormemente entre los organismos (p. ej., 10 − 4 por nucleótido por generación en el VIH, pero 10 − 8 o menos para humanos). Los efectos de la radiación y los productos químicos pueden variar según el entorno circundante, el período de tiempo en cuestión, etc.

Por lo tanto, diría que no hay una respuesta general a esta pregunta, aunque ciertamente se pueden comparar números para un organismo específico.

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