Cómo la selección natural ayuda a diseñar antenas, tratamientos contra el cáncer y pegamentos

La NASA tenía un problema grande y pequeño. Para un satélite pequeño, la agencia necesitaba una antena diminuta, con capacidades de comunicación muy específicas y limitaciones de tamaño y peso muy estrictas. La agencia entregó el problema a un equipo de diseño experto en simular cómo lo resolvieron los ingenieros de selección natural.

El diseño que utiliza la selección natural se basa en una idea simple pero poderosa con una aplicación mundial generalizada: cuando hay variación en los rasgos replicados y algunas variantes tienen más éxito que otras, esas variantes tenderán a extenderse a un porcentaje cada vez mayor de poblaciones futuras. Por ejemplo, a los depredadores les resultó más difícil atrapar a las primeras gacelas que eran más rápidas, por lo que, generación tras generación, tenían más probabilidades de vivir, reproducirse y transmitir sus habilidades para alcanzar mayor velocidad que las gacelas más lentas.

Un programa informático diseñó una antena de banda X para un grupo de satélites utilizando los principios de la selección natural para refinar la idea. NASA a través de Wikimedia Commons

El equipo de la NASA adaptó esa idea para trabajar dentro de una computadora. Primero, crearon dos programas de diseño de antenas “principales” muy toscos. Luego los cruzaron, creando “descendientes” digitales que compartían diferentes mitades de cada padre, imitando la recombinación sexual. Para imitar la mutación, algunos elementos de codificación se cambian aleatoriamente de 0 a 1, y viceversa. Los programas para los descendientes con mejor desempeño se mantuvieron para que se convirtieran en padres de la siguiente generación, mientras que los demás fueron descartados.

Repetido durante muchos ciclos, este proceso mejoró rápidamente los programas que produjeron el diseño de la antena hasta que el diseño superó a la versión diseñada por humanos (con una señal más fuerte, mayor alcance y menor consumo de energía) y tomó menos tiempo para desarrollarse. Fue construido, lanzado al espacio en 2006 y funcionó de manera excelente durante los 90 días de duración prevista de la misión.

Para mí, como profesor de derecho y biología, ese éxito apunta a una verdad más amplia: cuando las personas utilizan la lógica de la selección natural, a menudo pueden encontrar formas eficientes y efectivas de resolver problemas complejos. Como exploro en mi libro La fuerza de la naturaleza: comprender la lógica más profunda de la evolución y utilizarla, la selección natural es la fuerza más implacablemente eficiente en la historia de la vida.

Profundizando la comprensión

Ignorar el poder de la selección natural puede significar perder oportunidades o empeorar las cosas.

Por ejemplo, consideremos la pesca: a medida que ha aumentado la demanda mundial de pescado, la pesca industrial se ha vuelto muy eficiente a la hora de eliminar a todos los individuos que superan un determinado tamaño. Cualquier cosa lo suficientemente pequeña como para pasar por los agujeros de la malla sobrevive; todo lo más grande muere. Al principio puede parecer razonable: coger el pez grande y dejar crecer a los pequeños.

Pero esa estrategia modifica los factores que influyen en el cambio de la población para las generaciones venideras.

Los peces que maduran en tamaños más pequeños tienen más probabilidades de escapar de la red y reproducirse que los más grandes. Con el tiempo, el rasgo de maduración se vuelve menos extendido. El resultado es una población compuesta principalmente por adultos más pequeños. Por ejemplo, un estudio de 2025 encontró que el bacalao del Báltico pescado intensivamente se redujo en un 48% entre 1996 y 2019.

Las consecuencias son complejas. Las hembras adultas más pequeñas producen muchos menos huevos. En el bacalao del Atlántico, por ejemplo, una hembra que mide la mitad del tamaño de una hembra de 66 libras no pone el 50% de la cantidad de huevos; ella pone alrededor del 4% de esa cantidad y sus huevos son más pequeños, lo que reduce la energía disponible para aumentar las posibilidades de supervivencia.

Ignorando cómo funcionan las presiones de selección, la industria pesquera terminó criando sus generaciones futuras principalmente a partir de peces más pequeños con menos capacidad reproductiva. Esto redujo no sólo el tamaño promedio de los adultos, sino también su número total, y contribuyó a la crisis mundial de sobrepesca.

En la foto del acuario, bacalao del Atlántico. Auscape Group/Universal Images vía Getty Images Tratamiento del cáncer

En muchos campos, ajustar los resultados evolutivos de la selección ofrece una visión poderosa (y a menudo infrautilizada).

Los científicos médicos comprenden cada vez más la dinámica mediante la cual el uso excesivo de antibióticos ha ayudado a impulsar el aumento de bacterias resistentes a los antibióticos. Matar las bacterias que son más fáciles de matar reduce la competencia por las más resistentes.

Esa idea ha inspirado un nuevo enfoque para tratar algunos cánceres, llamado terapia adaptativa.

Los tumores suelen estar formados por células que varían en su resistencia a los tratamientos contra el cáncer.

Los enfoques tradicionales suponen que el objetivo debería ser erradicar todas las células cancerosas. Pero los esfuerzos de erradicación a menudo resultan contraproducentes y matan al paciente, ya que las células resistentes al tratamiento persisten, tienen una competencia recientemente reducida y, en consecuencia, prosperan y se propagan.

Por el contrario, la terapia adaptativa tiene como objetivo mantener bajo control las células cancerosas más peligrosas haciendo que algunas de las células cancerosas tratables compitan con ellas. Cuando el tumor comienza a crecer, los médicos aumentan las dosis del tratamiento. Cuando el tumor comienza a reducirse, los médicos administran menos dosis.

Para algunos pacientes, este enfoque puede ayudar a controlar el cáncer durante períodos de tiempo significativamente más largos, incluso si (y de hecho porque) este tratamiento no busca eliminar completamente el cáncer.

El morro del tren de alta velocidad japonés se asemeja al pico de un martín pescador. Artur Vidak/NurPhoto vía Getty Images Un mundo de posibilidades

Otros ingenieros encuentran aún más fuentes de inspiración sin explotar en soluciones que la selección natural ya ha diseñado.

El pico del martín pescador le permite sumergirse en el agua en busca de su presa. James Manning/PA Images vía Getty Images

La nariz del tren bala japonés, por ejemplo, fue rediseñada basándose en el pico del martín pescador, una selección natural de aves que les permitía sumergirse en el agua con un mínimo chapoteo. El resultado fue un tren más silencioso, más rápido y con mayor eficiencia energética.

El caparazón extremadamente fuerte y resistente del piraruku brasileño, un pez que evolucionó entre las voraces pirañas, ha inspirado nuevos enfoques para mejorar la armadura.

La capacidad del gecko para caminar boca abajo sobre vidrio, con características de nanofilamentos que aprovechan el poder de atracción de las partículas subatómicas, ha inspirado una nueva clase de adhesivos.

Aparte de los atributos físicos

La selección natural no actúa sólo sobre rasgos anatómicos o físicos. También afecta los rasgos de comportamiento.

En psicología, las perspectivas de la selección natural muestran cómo los cerebros humanos (que son moldeados por la selección natural para procesar información de maneras que influyen en el comportamiento) tienen más probabilidades de incorporar algunas formas de información que información idéntica transmitida de manera diferente. Por ejemplo, las personas calculan mucho mejor las probabilidades condicionales de diversos riesgos cuando se expresan en frecuencias naturales, como “3 sobre 10”, que cuando se expresan en el lenguaje moderno de las estadísticas, como “0,3” o “30%”. Esto se debe a que durante el 99% de la historia humana, la información llegó al cerebro principalmente en forma de números enteros: personas, cosas y eventos.

De hecho, esta perspectiva arroja luz sobre ideas como los orígenes del sentido de justicia entre los parientes primates. Hay evidencia de que la selección natural ha favorecido la tendencia de una persona a darse cuenta cuando se la trata injustamente, a recordar quién está detrás y a reaccionar negativamente tanto ahora como en el futuro.

En economía, la gente tiende a valorar lo que acaba de comprar muy por encima del precio máximo que pagaría por adquirirlo. Hay pruebas de que esta tendencia, conocida como efecto dotación, se vio favorecida por la selección natural cuando los acuerdos eran arriesgados en el mundo premoderno, una época en la que dar una cosa a cambio de otra podía correr el riesgo de no recibir nada de un socio comercial poco confiable.

Pero ese sesgo de comportamiento tiene menos sentido en el contexto de las innovaciones económicas modernas, como los derechos legales, los bancos y las leyes, y con mecanismos para hacer cumplir acuerdos como la vigilancia policial y los litigios. Por lo tanto, esto es parte de una corriente de investigación más amplia que se centra en las formas en que algunos problemas modernos surgen de un desajuste entre nuestros cerebros evolucionados y nuestro entorno humano moderno, que ha cambiado dramáticamente en un abrir y cerrar de ojos del tiempo evolutivo.

Todo esto significa que la lógica de la selección natural tiene un enorme valor práctico: puede ayudarnos a identificar problemas, inspirar nuevas soluciones y reconocer cuándo nuestras propias acciones están socavando silenciosamente nuestros objetivos.