La historia de la evolución molecular comienza a principios del siglo XX con la "bioquímica comparativa", pero el campo de la evolución molecular se hizo realidad en las décadas de 1960 y 1970, tras el surgimiento de la biología molecular . El advenimiento de la secuenciación de proteínas permitió a los biólogos moleculares crear filogenias basadas en la comparación de secuencias y usar las diferencias entre secuencias homólogas como un reloj molecular para estimar el tiempo transcurrido desde el último ancestro común. A fines de la década de 1960, la teoría neutral de la evolución molecularproporcionó una base teórica para el reloj molecular, aunque tanto la teoría del reloj como la neutral fueron controvertidas, ya que la mayoría de los biólogos evolutivos se aferraron firmemente al panseleccionismo , con la selección natural como la única causa importante del cambio evolutivo. Después de la década de 1970, la secuenciación de ácidos nucleicos permitió que la evolución molecular llegara más allá de las proteínas a secuencias de ARN ribosomal altamente conservadas , la base de una reconceptualización de la historia temprana de la vida .
Antes del surgimiento de la biología molecular en las décadas de 1950 y 1960, un pequeño número de biólogos había explorado las posibilidades de utilizar las diferencias bioquímicas entre especies para estudiar la evolución .Alfred Sturtevant predijo la existencia de inversiones cromosómicas en 1921 y con Dobzhansky construyó una de las primeras filogenias moleculares sobre 17 cepas de Drosophila Pseudo-obscura a partir de la acumulación de inversiones cromosómicas observadas a partir de la hibridación de politen cromosomas. [1] Ernest Baldwin trabajó extensamente en bioquímica comparativa a partir de la década de 1930, y Marcel Florkin fue pionero en técnicas para construir filogenias .basado en caracteres moleculares y bioquímicos en la década de 1940. Sin embargo, no fue hasta la década de 1950 que los biólogos desarrollaron técnicas para producir datos bioquímicos para el estudio cuantitativo de la evolución molecular . [2]
La primera investigación de sistemática molecular se basó en ensayos inmunológicos y métodos de "huellas dactilares" de proteínas. Alan Boyden , basándose en los métodos inmunológicos de George Nuttall , desarrolló nuevas técnicas a partir de 1954 y, a principios de la década de 1960, Curtis Williams y Morris Goodman utilizaron comparaciones inmunológicas para estudiar la filogenia de los primates . Otros, como Linus Pauling y sus alumnos, aplicaron combinaciones recientemente desarrolladas de electroforesis y cromatografía en papel a proteínas sujetas a digestión parcial por enzimas digestivas.para crear patrones bidimensionales únicos, lo que permite comparaciones detalladas de proteínas homólogas. [3]
A partir de la década de 1950, algunos naturalistas también experimentaron con enfoques moleculares, en particular Ernst Mayr y Charles Sibley . Mientras que Mayr se agrió rápidamente con la cromatografía en papel, Sibley aplicó con éxito la electroforesis a las proteínas de la clara de huevo para resolver problemas en la taxonomía de las aves, y pronto la complementó con técnicas de hibridación de ADN , el comienzo de una larga carrera basada en la sistemática molecular . [4]
Si bien estas primeras técnicas bioquímicas encontraron aceptación a regañadientes en la comunidad biológica, en su mayor parte no afectaron los principales problemas teóricos de la evolución y la genética de poblaciones. Esto cambiaría a medida que la biología molecular arrojara más luz sobre la naturaleza física y química de los genes.
En el momento en que la biología molecular se estaba consolidando en la década de 1950, había un debate de larga data, la controversia clásica/equilibrio, sobre las causas de la heterosis , el aumento de la aptitud observado cuando las líneas consanguíneas se cruzan. En 1950, James F. Crow ofreció dos explicaciones diferentes (más tarde denominadas posiciones clásica y de equilibrio ) basadas en la paradoja articulada por primera vez por JBS Haldane.en 1937: el efecto de las mutaciones nocivas en la aptitud promedio de una población depende solo de la tasa de mutaciones (no del grado de daño causado por cada mutación) porque las mutaciones más dañinas son eliminadas más rápidamente por la selección natural, mientras que las menos dañinas las mutaciones permanecen en la población por más tiempo. HJ Muller llamó a esto " carga genética ". [5]