De la naturaleza al ADN

No somos solo el producto de nuestros genes, sino también de las huellas que el mundo deja en ellos. La luz del sol, el aire que respiramos, lo que comemos e incluso el estrés diario pueden modificar cómo se expresa nuestra genética. En el delicado equilibrio entre el cuerpo y el entorno, se encuentra el secreto de nuestra capacidad para adaptarnos y también el origen de enfermedades que antes parecían incomprensibles.

Un claro ejemplo de cómo el entorno impacta en nuestros genes es un proceso llamado metilación del ADN. Esto ocurre cuando unas pequeñas moléculas, llamadas grupos metilo, se adhieren a ciertas partes del ADN. Dependiendo de dónde se coloquen, pueden hacer que algunos genes se activen o se apaguen, como si fueran interruptores de luz. Este mecanismo, que forma parte de un área de estudio llamada epigenética, permite que los seres vivos adapten la forma en que sus genes funcionan sin necesidad de cambiar su ADN. Es como si nuestro cuerpo ajustara su respuesta al entorno sin alterar el «manual de instrucciones» original. Esta capacidad de ajuste es muy importante para la evolución, ya que ayuda a los organismos a responder a los cambios del entorno de manera más rápida y eficiente.

Investigaciones recientes han demostrado que la exposición a contaminantes ambientales como el bisfenol A (BPA), presente en muchos plásticos de uso cotidiano, puede alterar los patrones de metilación en genes asociados con el desarrollo de cáncer y problemas reproductivos. Un estudio publicado en Environmental Epigenetics reveló que la exposición prolongada al BPA durante etapas críticas del desarrollo puede silenciar genes supresores de tumores, aumentando la susceptibilidad a ciertos tipos de cáncer.

Otro concepto clave en la interacción entre genética y ambiente es la plasticidad fenotípica, que se refiere a la capacidad de un organismo para modificar sus características en respuesta a distintos factores ambientales. Un ejemplo claro de esto ocurre en las plantas, que tienen que ajustarse constantemente a los cambios en su entorno, como la cantidad de luz, la temperatura o la disponibilidad de agua. Este proceso ocurre gracias a pequeños cambios dentro de sus células, específicamente en el ADN y en unas proteínas llamadas histonas, que ayudan a organizar el material genético. Estos cambios, conocidos como marcas epigenéticas, funcionan como una especie de interruptores que regulan el funcionamiento de los genes sin alterar el ADN en sí. Lo más interesante es que estas marcas pueden permanecer incluso después de que el entorno haya cambiado, permitiendo que la planta «recuerde» experiencias pasadas y responda mejor a futuros desafíos.

La variabilidad genética en respuesta a los cambios ambientales es un motor clave en la evolución

La variabilidad genética de algunas especies en respuesta a los cambios medioambientales es un motor clave en la evolución. Cuando un entorno se transforma—ya sea por el clima, la disponibilidad de alimento o la aparición de nuevos depredadores—los organismos con rasgos que les permiten adaptarse mejor tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. Este proceso, conocido como selección natural, no solo afecta a un individuo, sino que, generación tras generación, modifica la composición genética de poblaciones enteras. A medida que ciertos genes beneficiosos se transmiten con mayor frecuencia y otros desaparecen, las especies evolucionan para ajustarse a su entorno. Así, los cambios ambientales no solo dejan huella en la vida de un solo ser, sino que, con el tiempo, pueden transformar la biodiversidad de todo un ecosistema.

La contaminación ambiental ha obligado a diversas especies animales a desarrollar adaptaciones sorprendentes para sobrevivir en entornos degradados. Un ejemplo notable es el del gorrión común, que ha mostrado adaptaciones genéticas en respuesta a la contaminación por plomo en áreas altamente contaminadas. Un estudio realizado en ciudades mineras australianas, donde los gorriones han estado presentes durante más de 100 años, demostró que estos animales han desarrollado mecanismos genéticos para tolerar niveles elevados de plomo en el ambiente. ​

Otro caso es el de los tardígrados, también conocidos como osos de agua, famosos por su capacidad de sobrevivir en condiciones extremas. Un estudio reciente descubrió que estos organismos microscópicos son los únicos animales resistentes e inmunes a la contaminación por microplásticos. A diferencia de otros organismos marinos, los tardígrados no ingieren microplásticos, lo que se atribuye a la estructura de su aparato alimenticio, permitiéndoles evitar la ingestión de estas partículas contaminantes. ​

En los seres humanos también existen pruebas científicas de que ciertos factores ambientales pueden causar mutaciones en el ADN. La radiación ultravioleta, por ejemplo, puede alterar el gen TP53, un supresor de tumores cuya mutación está ligada al melanoma. Del mismo modo, sustancias químicas del humo del tabaco, como los benzopirenos, pueden modificar genes como KRAS, asociado al cáncer de pulmón. Estas mutaciones pueden afectar las células del cuerpo y, en algunos casos, heredarse si ocurren en células reproductivas.

Sin embargo, el entorno no solo tiene efectos negativos sobre nuestra genética, sino que también ha favorecido adaptaciones beneficiosas a lo largo de la evolución humana. En ciertas regiones donde la malaria es común, algunas poblaciones han desarrollado cambios en un gen relacionado con la hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno en la sangre. En algunas personas, estas modificaciones pueden causar enfermedades como la anemia falciforme si se heredan de ambos padres. Sin embargo, cuando solo se heredan de uno, proporcionan una ventaja al hacer que el parásito de la malaria tenga más dificultad para infectar las células sanguíneas.

Otro ejemplo se ha dado en poblaciones que viven en grandes altitudes, como los tibetanos. Debido a la menor cantidad de oxígeno en el aire, han desarrollado cambios genéticos que les permiten aprovechar mejor el oxígeno disponible, evitando problemas de salud relacionados con la falta de aire.

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