Multilevel Selection in Escherichia coli Plasmids: a theoretical and experimental approach (2021)
La cooperación es necesaria para que la evolución construya nuevos niveles de organización. Desde la existencia de colonias de bacterias hasta la sociedad humana se requiere que los individuos cooperen entre sí. Sin embargo, la teoría evolutiva de Darwin indica, desde la selección natural, que el éxito reproductivo está fundamentado en la competencia. Luego, se debe analizar mecanismos que permitan que la cooperación sea una estrategia estable en el tiempo. Con base en lo anterior, Johan Paulsson en su artículo Multilevel Selection on Plasmid Replication formula la hipótesis, a partir del mecanismo de la selección multinivel, en la que los individuos altruistas son aquellos que logran establecerse en una población por encima de los egoístas. En detalle, Paulsson se refiere a individuos altruistas como plásmidos con sistemas de control de replicación más estrictos relativo a otro tipo de plásmido. Por su parte, los individuos egoístas son plásmidos cuyo sistema de replicación es menos estricto y, por ende, cada plásmido tiene un número de copias superior al tipo mencionado. Así, se plantea, en primer lugar, un modelo estocástico de la replicación de plásmidos. Dicho modelo se compone de una parte que describe el proceso de replicación de los posibles tipos de plásmidos y otra parte que describe el proceso de la división celular. En segundo lugar, se busca comprobar experimentalmente que los plásmidos altruistas son los que logran fijarse en una población de E. coli. Para ello, se propone realizar un experimento de evolución bacteriana usando un Turbidostato. Aquí, se plantea analizar, después de un número significativo de generaciones bacterianas, qué tipo de plásmido logra fijarse en la población bacteriana y corroborar que la hipótesis, experimentalmente, es verdadera. Por último, los resultados que se obtienen son relevantes para la comprensión de la evolución social no solo en la escala bacteriana sino para comprender comportamientos de seres pluricelulares.