Simulador de evolución dirigida
La evolución dirigida es la selección natural acelerada en el laboratorio: provocar variación, quedarse con los mejores y repetir. Ajusta la tasa de mutación y la presión selectiva y mira cuántas generaciones hacen falta para adaptar una población a un entorno hostil.
Fórmula clave
p′ = p · (1 + s) / (1 + p · s)
Pruébalo
Cómo usar el simulador
La evolución dirigida es una técnica de laboratorio real: en lugar de diseñar un organismo, se deja que mute y se seleccionan, generación tras generación, los individuos que mejor toleran la condición que te interesa. El simulador sigue una población de taumoebas que debe adaptarse a un entorno nuevo, con un índice de adaptación que va de 0 a 100 %.
Controles
- Tasa de mutación: cuántos cambios aparecen en cada generación. Solo una pequeña parte son beneficiosos.
- Presión selectiva: lo duro que es el entorno. Más presión elimina más individuos, pero acelera el filtrado.
- Botones: simular una generación, evolucionar automáticamente hasta la meta o reiniciar.
Qué probar
- Usa los valores por defecto y pulsa «Evolucionar hasta adaptación». Apunta cuántas generaciones hacen falta para llegar al 95 %.
- Reinicia con la tasa de mutación al mínimo y repite. Sin variación no hay nada que seleccionar, así que el proceso se alarga mucho.
- Sube la presión selectiva al máximo y mira la supervivencia de las primeras generaciones: en un laboratorio real, la población podría extinguirse antes de adaptarse.
Cargando simulador…
Variación y selección
Cada vez que un organismo se reproduce, su ADN se copia con algún error. La mayoría de esas mutaciones son neutras o perjudiciales, pero de vez en cuando una mejora algo. Si el entorno favorece a los portadores de esa mutación, dejarán más descendientes y la variante se extenderá.
Una presión selectiva fuerte acelera el proceso, porque elimina antes a los menos adaptados, pero también reduce la población y con ella la variación disponible. Demasiada presión puede extinguir la población antes de que aparezca la mutación útil.
En el laboratorio
Frances Arnold recibió el Nobel de Química en 2018 por usar evolución dirigida para crear enzimas nuevas: introducía mutaciones al azar, medía qué variantes funcionaban mejor y las usaba como punto de partida de la siguiente ronda. Hoy se usa para fabricar detergentes, fármacos y biocombustibles.
El experimento de Richard Lenski con E. coli, iniciado en 1988 y con más de 75.000 generaciones, mostró en directo cómo una población desarrolla nuevas capacidades, como alimentarse de citrato, algo que la especie original no podía hacer en presencia de oxígeno.
Ejemplo resuelto
Ejemplo: cuánto tarda en extenderse una mutación
- Supón que un 1 % de la población tiene una mutación con una ventaja s = 0,5 (deja un 50 % más de descendencia).
- Con la fórmula de arriba, la proporción entre portadores y no portadores se multiplica por 1,5 en cada generación.
- Para pasar de 1:99 a 95:5 hace falta multiplicar esa proporción por unas 1.900: ln(1.900) / ln(1,5) ≈ 19 generaciones.
- En bacterias que se dividen cada 20 minutos, eso es menos de 7 horas. Prueba en el simulador cómo cambia el número de generaciones con distinta presión selectiva.
En Proyecto Hail Mary
En la novela, los científicos necesitan que un microorganismo sobreviva en unas condiciones distintas de las suyas, y recurren a la evolución dirigida para conseguirlo generación tras generación.
Preguntas frecuentes
¿Es lo mismo que la ingeniería genética?
No. La ingeniería genética cambia el ADN de forma planificada. La evolución dirigida no necesita saber qué cambio hace falta: genera muchas variantes y deja que la selección encuentre la buena.
¿Por qué aparecen bacterias resistentes a los antibióticos?
Por el mismo mecanismo. El antibiótico es una presión selectiva enorme: mata a las sensibles y deja vía libre a cualquier mutante resistente. Por eso se insiste en no usarlos sin necesidad.
¿Una tasa de mutación más alta siempre es mejor?
No. Por encima de cierto límite, los errores destruyen la información genética más deprisa de lo que la selección puede conservarla. Muchos virus de ARN viven cerca de ese límite.