Allan Charles Wilson FRS AAA&S (18 de octubre de 1934 - 21 de julio de 1991) fue un profesor de bioquímica en la Universidad de California, Berkeley , pionero en el uso de enfoques moleculares para comprender el cambio evolutivo y reconstruir filogenias , y un contribuyente revolucionario al estudio de la evolución humana . Fue una de las figuras más importantes de la biología de posguerra ; su trabajo atrajo mucha atención tanto dentro como fuera del mundo académico. Es el único neozelandés que ha ganado la beca MacArthur . [1]
Es más conocido por la demostración experimental del concepto de reloj molecular (con su estudiante de doctorado Vincent Sarich ), que fue postulado teóricamente por Linus Pauling y Emile Zuckerkandl , ideas revolucionarias sobre la naturaleza de la antropología molecular de los primates superiores y la evolución humana, y la llamada hipótesis de la Eva mitocondrial (con sus estudiantes de doctorado Rebecca L. Cann y Mark Stoneking ). [2] [3]
Allan Wilson nació en Ngāruawāhia , Nueva Zelanda , y se crió en la granja lechera rural de su familia en Helvetia, Pukekohe , a unas veinte millas al sur de Auckland . En su escuela dominical local, la esposa del vicario quedó impresionada por el interés del joven Allan en la evolución y animó a la madre de Allan a inscribirlo en la escuela secundaria de élite King's College en Auckland . Allí se destacó en matemáticas , química y deportes. Wilson ya tenía interés en la evolución y la bioquímica , pero tenía la intención de ser el primero de su familia en asistir a la universidad realizando estudios en agricultura y ciencia animal. Wilson conoció al profesor Campbell Percy McMeekan , un pionero neozelandés en ciencia animal , quien le sugirió que asistiera a la Universidad de Otago en el sur de Nueva Zelanda para continuar sus estudios en bioquímica en lugar de ciencias veterinarias . [4] Wilson obtuvo una licenciatura en ciencias de la Universidad de Otago en 1955, especializándose tanto en zoología como en bioquímica. El fisiólogo de aves Donald S. Farner conoció a Wilson cuando era estudiante en Otago y lo invitó a la Universidad Estatal de Washington en Pullman como su estudiante de posgrado. Wilson aceptó y completó una maestría en zoología en la WSU con Farner en 1957, donde trabajó en los efectos del fotoperiodo en la fisiología de las aves. [5] [6]
Wilson se trasladó entonces a la Universidad de California, Berkeley , para realizar su investigación doctoral. En aquel momento, la familia pensó que Allan solo estaría fuera dos años. En cambio, Wilson permaneció en los Estados Unidos, donde obtuvo su doctorado en Berkeley en 1961 bajo la dirección del bioquímico Arthur Pardee para trabajar en la regulación de la biosíntesis de flavina en bacterias. [7] De 1961 a 1964, Wilson estudió como posdoctorado con el bioquímico Nathan O. Kaplan en la Universidad Brandeis en Waltham, Massachusetts. [8] En el laboratorio de Kaplan, trabajando con lactato y malato deshidrogenasas , [9] Wilson conoció por primera vez el naciente campo de la evolución molecular . [10] [11] [12] Nate Kaplan fue uno de los primeros pioneros en abordar problemas filogenéticos con evidencia de moléculas de proteínas, [13] [14] un enfoque que Wilson aplicó posteriormente de forma famosa a la evolución humana y las relaciones entre primates. Después de Brandeis, Wilson regresó a Berkeley, donde instaló su propio laboratorio en el departamento de Bioquímica, permaneciendo allí por el resto de su vida. [5] [15]
Wilson se unió a la facultad de bioquímica de la UC Berkeley en 1964, y fue promovido a profesor titular en 1972. [8] Su primera contribución científica importante fue publicada como Immunological Time-Scale For Hominid Evolution en la revista Science en diciembre de 1967. [16] Con su estudiante Vincent Sarich , [17] [18] demostró que las relaciones evolutivas de la especie humana con otros primates , en particular los grandes simios ( humanos , chimpancés , gorilas y orangutanes ), podían inferirse a partir de evidencia molecular obtenida de especies vivas, en lugar de únicamente de fósiles de criaturas extintas. Su método de fijación de microcomplemento (ver sistema del complemento ) midió la fuerza de la reacción inmune entre un antígeno ( albúmina sérica ) de una especie y un anticuerpo generado contra el mismo antígeno en otra especie. Se sabía que la fuerza de la reacción anticuerpo-antígeno era más fuerte entre especies más estrechamente relacionadas: su innovación fue medirla cuantitativamente entre muchos pares de especies como una " distancia inmunológica ". Cuando se graficaron estas distancias frente a los tiempos de divergencia de pares de especies con historias evolutivas bien establecidas, los datos mostraron que la diferencia molecular aumentaba linealmente con el tiempo, en lo que se denominó un " reloj molecular ". Dada esta curva de calibración, se pudo inferir el tiempo de divergencia entre pares de especies con historias fósiles desconocidas o inciertas. Lo más controvertido es que sus datos sugirieron que los tiempos de divergencia entre humanos, chimpancés y gorilas fueron del orden de 3 a 5 millones de años, mucho menos que las estimaciones de 9 a 30 millones de años aceptadas por los paleoantropólogos convencionales a partir de homínidos fósiles como Ramapithecus . Esta teoría del "origen reciente" de la divergencia entre humanos y simios siguió siendo controvertida hasta el descubrimiento de los fósiles de " Lucy ", en 1974, datados definitivamente en 1992 entre 3,22 y 3,18 millones de años. [19]
Wilson y otra estudiante de doctorado, Mary-Claire King, compararon posteriormente varias líneas de evidencia genética (inmunología, diferencias de aminoácidos y electroforesis de proteínas ) sobre la divergencia de humanos y chimpancés, y demostraron que todos los métodos coincidían en que las dos especies eran >99% similares. [4] [20] Dadas las grandes diferencias organismales entre las dos especies en ausencia de grandes diferencias genéticas, King y Wilson propusieron que no eran las diferencias genéticas estructurales las responsables de las diferencias entre especies, sino la regulación genética de esas diferencias, es decir, el momento y la manera en que se ensamblan productos genéticos casi idénticos durante la embriología y el desarrollo . En combinación con la hipótesis del "reloj molecular", esto contrastaba marcadamente con la visión aceptada de que las diferencias organismales mayores o menores se debían a cantidades grandes o menores de divergencia genética.
A principios de los años 1980, Wilson perturbó y refinó aún más el pensamiento antropológico tradicional con su trabajo con los estudiantes de doctorado Rebecca Cann y Mark Stoneking sobre la llamada hipótesis de la "Eva mitocondrial". [21] En sus esfuerzos por identificar marcadores genéticos informativos para rastrear la historia evolutiva humana, se centró en el ADN mitocondrial (ADNmt), genes que se encuentran en los orgánulos mitocondriales en el citoplasma de la célula fuera del núcleo . Debido a su ubicación en el citoplasma, el ADNmt se transmite exclusivamente de madre a hijo, el padre no hace ninguna contribución, y en ausencia de recombinación genética define los linajes femeninos a lo largo de escalas de tiempo evolutivas. Debido a que también muta rápidamente, es posible medir las pequeñas diferencias genéticas entre individuos dentro de las especies y entre especies estrechamente relacionadas mediante el mapeo genético con endonucleasas de restricción . Wilson, Cann y Stoneking midieron las diferencias entre muchos individuos de diferentes grupos continentales humanos y descubrieron que los humanos de África mostraban las mayores diferencias interindividuales, en consonancia con un origen africano de la especie humana (la hipótesis del origen africano reciente de los humanos modernos o "fuera de África"). Los datos indicaron además que todos los humanos vivos compartían un ancestro materno común, que vivió en África hace solo unos pocos cientos de miles de años. Este ancestro común se hizo ampliamente conocido en los medios de comunicación y la cultura popular como la Eva mitocondrial . Esto tenía la desafortunada y errónea implicación de que solo vivía una sola mujer en ese momento, cuando en realidad la aparición de un ancestro coalescente es una consecuencia necesaria de la teoría genética de poblaciones , y la Eva mitocondrial habría sido solo uno de los muchos humanos (hombres y mujeres) vivos en ese momento. [2] [3] Este hallazgo, al igual que sus resultados anteriores, no fue fácilmente aceptado por los antropólogos. La hipótesis convencional había sido que varios grupos continentales humanos habían evolucionado a partir de diversos ancestros, a lo largo de varios millones de años desde la divergencia de los chimpancés. Sin embargo, los datos del ADNmt apoyan firmemente la hipótesis alternativa y ahora generalmente aceptada de que todos los humanos descienden hace relativamente poco tiempo de una población africana común relativamente pequeña. [4] [15]
Wilson enfermó de leucemia y, tras un trasplante de médula ósea , murió el domingo 21 de julio de 1991 en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson Memorial en Seattle. Tenía previsto dar el discurso inaugural en una conferencia internacional el mismo día. Tenía 56 años y estaba en el apogeo de su reconocimiento y poderes científicos. [3] [5] [22] Le sobreviven su esposa, Leona Wilson (fallecida en 2009), y dos hijos, Ruth (1961-2014), de East Lansing , Michigan , y David (nacido en 1964), de San Francisco. [1] [8]
El éxito de Wilson puede atribuirse a su gran interés y profundidad de conocimiento en bioquímica y biología evolutiva, su insistencia en la cuantificación de los fenómenos evolutivos y su reconocimiento temprano de nuevas técnicas moleculares que podrían arrojar luz sobre cuestiones de biología evolutiva. Después del desarrollo de métodos inmunológicos cuantitativos, su laboratorio fue el primero en reconocer el análisis de mapeo de endonucleasas de restricción como un método genético evolutivo cuantitativo, lo que condujo a su uso temprano de la secuenciación de ADN y la técnica entonces naciente de PCR para obtener grandes conjuntos de ADN para el análisis genético de poblaciones. Formó a decenas de estudiantes de pregrado, posgrado (17 mujeres y 17 hombres recibieron sus títulos de doctorado en su laboratorio) y posdoctorados en biología evolutiva molecular , incluidos visitantes sabáticos de seis continentes. Su laboratorio publicó más de 300 artículos técnicos y fue reconocido en los años 70 y 80 como la meca para aquellos que deseaban ingresar al campo de la evolución molecular . [6]
El Centro Allan Wilson de Ecología Molecular y Evolución se estableció en 2002 en su honor para promover el conocimiento de la evolución y la ecología de la vida vegetal y animal de Nueva Zelanda y el Pacífico, y la historia humana en el Pacífico. El Centro dependía de la Universidad Massey , en Palmerston North , Nueva Zelanda, como una colaboración nacional entre la Universidad de Auckland , la Universidad Victoria de Wellington , la Universidad de Otago , la Universidad de Canterbury y el Instituto de Investigación Vegetal y Alimentaria de Nueva Zelanda . [23] El Centro cerró a fines de 2015 cuando el Gobierno dejó de financiarlo. [24]
En 2008, Films Media Group estrenó un documental de 41 minutos sobre su vida titulado Allan Wilson, evolutivo: bioquímico, biólogo, gigante de la biología molecular. [25]