Endless Forms Most Beautiful: The New Science of Evo Devo and the Making of the Animal Kingdom es un libro de 2005 del biólogo molecular Sean B. Carroll . Presenta un resumen del campo emergente de la biología evolutiva del desarrollo y el papel de los genes del kit de herramientas . Ha ganado numerosos premios de comunicación científica.
El argumento algo controvertido del libro [1] es que la evolución en los animales (aunque sin duda se producen procesos similares en otros organismos) se produce principalmente modificando la forma en que los genes reguladores, que no codifican proteínas estructurales (como las enzimas ), controlan el desarrollo embrionario . A su vez, estos genes reguladores resultan estar basados en un conjunto muy antiguo de genes altamente conservados que Carroll apoda el kit de herramientas. Se pueden encontrar secuencias casi idénticas en todo el reino animal, lo que significa que los genes del kit de herramientas como Hox deben haber evolucionado antes de la radiación cámbrica que creó la mayoría de los planes corporales animales que existen hoy. Estos genes se utilizan y reutilizan, ocasionalmente por duplicación, pero mucho más a menudo al ser aplicados sin cambios a nuevas funciones. Por lo tanto, la misma señal puede darse en un momento diferente del desarrollo, en una parte diferente del embrión, creando un efecto diferente en el cuerpo adulto. En opinión de Carroll, esto explica cómo se crean tantas formas corporales con tan pocos genes estructurales .
El libro ha sido elogiado por los críticos y considerado el libro de divulgación científica más importante desde El relojero ciego de Richard Dawkins . [2]
Sean B. Carroll es profesor de biología molecular y genética en la Universidad de Wisconsin-Madison . [3] Estudia la evolución de elementos cisreguladores (fragmentos de ADN no codificante ) que ayudan a regular la expresión genética en embriones en desarrollo , utilizando la mosca de la fruta Drosophila como organismo modelo . [4] [5] Ha ganado el Premio Científico Shaw [6] y el Premio Stephen Jay Gould [7] por su trabajo.
El título del libro cita la última frase de El origen de las especies de Charles Darwin (1859) , en la que describe la evolución de todos los organismos vivos a partir de un ancestro común : "se han desarrollado y se desarrollan infinitas formas, las más bellas y maravillosas". [8] Sin embargo, Darwin no pudo explicar cómo surgieron esas formas corporales. La síntesis moderna de evolución y genética de principios del siglo XX también ignoró en gran medida el desarrollo embrionario para explicar la forma de los organismos, ya que la genética de poblaciones parecía ser una explicación adecuada de cómo evolucionaron las formas. Esa tarea finalmente se emprendió a fines del siglo XX con la llegada de la tecnología del ADN recombinante , cuando los biólogos pudieron comenzar a explorar cómo se controlaba realmente el desarrollo. [9]
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El libro está ilustrado con fotografías, como las de embriones de moscas de la fruta en desarrollo teñidos para mostrar los efectos de los genes del kit de herramientas , y con dibujos lineales de Jamie W. Carroll, Josh P. Klaiss y Leanne M. Olds.
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El biólogo evolucionista Lewis Wolpert , en su artículo de American Scientist , calificó a Endless Forms Most Beautiful como "un libro hermoso y muy importante". Resumió el mensaje del libro con las palabras "Como dejó claro la teoría de Darwin, estas múltiples formas se desarrollaron como resultado de pequeños cambios en la descendencia y la selección natural de aquellas que estaban mejor adaptadas a su entorno. Dicha variación se produce por alteraciones en los genes que controlan cómo se comportan las células en el embrión en desarrollo. Por lo tanto, no se puede entender la evolución sin comprender su relación fundamental con el desarrollo del embrión". Wolpert señaló que Carroll pretendía explicar la evolución y "logró brillantemente lo que se propuso hacer". [12]
El biólogo evolucionista Jerry Coyne , escribiendo en Nature , describió el libro como para el lector lego interesado, y lo llamó "un himno a los recientes avances en genética del desarrollo, y lo que pueden decirnos sobre el proceso evolutivo". [1] Para él, la pieza central fue "el descubrimiento inesperado de que los genes que controlan los planes corporales de todos los animales bilaterales, incluidos gusanos, insectos, ranas y humanos, son en gran medida idénticos. Estos son los genes 'homeobox' (Hox)". [1] Llamó a Carroll un líder en el campo y un "comunicador experto", pero admite "sentirse incómodo" [1] cuando Carroll expone su visión personal del campo "sin admitir que grandes partes de esa visión siguen siendo controvertidas". [1] Coyne señaló que la idea de que el "'gen regulador' es el locus de la evolución" [1] se remonta a Roy Britten y colegas alrededor de 1970, pero todavía estaba débilmente respaldada por la observación o la experimentación. Carroll reconoció que los chimpancés y los humanos son casi un 99% idénticos a nivel de ADN, pero señaló que "los humanos y los chimpancés tienen diferentes secuencias de aminoácidos en al menos el 55% de sus proteínas, una cifra que se eleva al 95% en el caso de los humanos y los ratones. Por lo tanto, no podemos excluir la evolución de la secuencia de proteínas como una razón importante por la que carecemos de bigotes y cola". [1] También señaló que casi la mitad de los genes codificadores de proteínas humanos no tienen homólogos en las moscas de la fruta, por lo que se podría argumentar lo contrario de la tesis de Carroll y afirmar que "la evolución de la forma es en gran medida una cuestión de enseñar a los genes viejos a crear genes nuevos". [1]
La reseña en BioScience señaló que el libro sirve como un nuevo Just So Stories , explicando las "manchas, rayas y protuberancias" que habían atraído la atención de Rudyard Kipling en sus cuentos infantiles. La reseña elogió a Carroll por abordar la evolución humana y cubrir los conceptos clave de lo que Charles Darwin llamó la grandeza de [la visión evolutiva de] la vida, sugiriendo que "Kipling estaría fascinado". [11]
El escritor científico Peter Forbes, escribiendo en The Guardian , lo llamó un "libro esencial" y a su autor "un científico distinguido... y uno de nuestros grandes escritores científicos". [13] El periodista Dick Pountain, escribiendo en la revista PC Pro , argumentó que Endless Forms Most Beautiful era el libro de divulgación científica más importante desde El relojero ciego de Richard Dawkins , "y en efecto una secuela [de él]". [2]
El paleobiólogo Douglas H. Erwin , al reseñar el libro para Artificial Life , señaló que las formas de vida, desde las moscas de la fruta hasta los humanos, tienen muchos menos genes de lo que muchos biólogos esperaban: los seres humanos tienen solo unos 20.000. "¿Cómo podrían los humanos, con toda nuestra diversidad de tipos de células y complejidad de neuronas , requerir esencialmente el mismo número de genes que una mosca o, peor aún, un gusano (el nematodo Caenorhabditis elegans )?" [14], pregunta Erwin. Respondió a su propia pregunta sobre la "asombrosa diversidad morfológica" de los animales que provienen de "un número tan limitado de genes", elogiando el estilo "perspicaz y entusiasta" de Carroll, escribiendo de una manera "ingeniosa y atractiva", atrayendo al lector hacia las complejidades de Hox y PAX-6 , además de celebrar la explosión cámbrica de formas de vida y mucho más. [14]