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Posts Tagged ‘Biología evolutiva’

¿Para qué estudiar la evolución? Utilidades y aplicaciones prácticas

12 diciembre, 2013 28 comentarios

In Science we trust

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Nada en biología tiene sentido excepto a luz de la evolución

Theodosius Dobzhansky (1900-1975), genético ruso.

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Desde mi punto de vista, la pregunta que encabeza esta entrada no tiene sentido. Me explico, personalmente considero que la actividad científica no debe regirse por la aplicación práctica o potencial utilidad que puedan tener sus hallazgos. Para mí, el propio conocimiento es un fin en sí mismo, tiene valor propio, aprender es algo tan bueno y saludable como el deporte, una tarde de charla con los amigos o una buena lectura. Porque para mí el conocimiento es al mismo tiempo una fuente para el crecimiento personal, una cinta para ejercitar la actividad mental y algo divertido y entretenido.

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Es el placer de descubrir lo que convierte a la ciencia en algo que merece la pena. Sin embargo, hay mucha gente que no piensa así y que considera que algo solo vale la pena si otorga beneficios tangibles (capital, nuevas tecnologías, mejora de la salud humana, etc.). Otros van un poco más lejos, piensan que la ciencia en general es un gasto prescindible, al tiempo que consideran a los científicos como gente únicamente interesada en vaguear sobre sus poltronas (olvidando que a los equipos de investigación se les exigen requisitos marcados por la excelencia para obtener financiación). Y en el lugar más extremo tenemos a los movimientos marcadamente anticientíficos, que ven en los científicos a enviados del mal y en la evolución una herejía que solo ha aportado dolor y sufrimiento a la humanidad.

 Bueno, pues esta entrada solo pretende adentrarse en algo que va más allá del obvio placer que procura el descubrimiento, intentaré mostrar que incluso un tema que parece tan poco práctico como lo es el estudio de la evolución biológica, cuyas apariencias no parecen ir mucho más allá de contarnos como era el pasado y como este ha forjado lo que vemos hoy, tiene importantes implicaciones para el hiper-tecnológico humano moderno.

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Medallón del mosaico del suelo del Jordan Hall of Science de la Universidad de Notre Dame. Se cita la famosa frase de Theodosius Dobzhansky (1900-1975) “Nada en biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución“. Crédito: wikipedia

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Especiación en ranas (7). Jugando con colores y toxinas

5 diciembre, 2013 5 comentarios

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In Science we trust
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Especiación, palabra empleada por los biólogos para hablar de los procesos por los cuales se origina una nueva especie. Bautizada como «Especiación en ranas», esta serie está centrada en tal fenómeno, aunque en realidad comenzó como un humilde artículo que quería mostrar un ejemplo real de aparición de una nueva especie animal casi en vivo y en directo (aquí). Partiendo de ahí ha evolucionado hasta llegar a convertirse en una especie de reto: ¿cuántos ejemplos reales de evolución podrán mostrarse considerando un único grupo animal? Y para ponerlo aún más difícil, ha sido elegido un grupo animal especialmente pobre en especies y poco estudiado en comparación con otros grupos: los anfibios anuros, con poco más de 5.000 especies descritas, son las ranas, los sapos y los sapillos.

A lo largo de los siete capítulos de esta serie (hasta esta entrada) hemos visto varios ejemplos de evolución animal. Esta séptima entrega será un complemento a la tercera entrega de esta serie, por lo que no sería mala idea darle un vistazo (disponible en este enlace). En aquel momento se habló de la rana flecha envenenada conocida como Dendrobates pumilio Schmidt, 1857; una especie extraordinariamente rica en patrones de coloración y muy extendida en Centroamérica. Desde que fue publicada aquella entrada los herpetólogos, aquellos científicos cuyo objeto de estudio son los anfibios y los reptiles, tras estudiar a esta ranita y sus parientes, han considerado que son tan diferentes de la primera rana que fue bautizada como Dendrobates que sería un error llamarlas de tal forma, por lo que estas ranas fueron rebautizadas con un nuevo nombre: ahora se la conoce como Oophaga pumilio (Schmidt, 1857).

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Preciosísimo ejemplar de la rana dardo granulada Oophaga granulifera (Taylor, 1958). No es un animal grande, mide entre 18 y 22 mm. Crédito: wikipedia

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Con Oophaga pumilio vimos que tal y como se esperaba del modelo de especiación alopátrica, las diferencias genéticas entre distintas poblaciones de ranitas se correlacionaban con las distancias geográficas entre dichas poblaciones. Sin embargo, no había correlación entre genética o geografía con el color de cada población de ranas. Entonces los herpetólogos consideraron que el cambio de coloración es un fenómeno evolutivo que debe suceder relativamente rápido, capaz de enmascarar la verdadera diferenciación genética que ocurre a nivel de poblaciones. En esta entrada se verá un caso donde la diferenciación genética no solo se corresponde también con la distancia geográfica, sino que es un caso donde se puede estudiar la evolución del cambio de coloración. Hoy se hablará de la ranita dardo envenenada Oophaga granulifera (Taylor, 1958).

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Origen y evolución de los insectos sociales. Avispas

21 noviembre, 2013 35 comentarios

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In science we trust
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Una enorme colmena de abejas, con su reina poniendo huevos e innumerables obreras trabajando sin descanso recolectando néctar y alimentando a las larvas, capaces de morir por defender a la colonia. Un hormiguero, hasta los topes de hormigas, con una única monarca y miles de miembros pertenecientes a las más diversas castas: recolectoras, soldados o matronas. Un avispero, con su gran reina y sus múltiples obreras, una organización terrorífica capaz de acribillarte si les molestas. Los insectos sociales, con su casta de serviciales obreras: trabajadoras, sacrificadas, estériles… son un quebradero de cabeza para la biología evolutiva, un reto para los entomólogos y una de las maravillas del mundo natural. En esta entrada nos adentraremos en su mundo, indagaremos sus orígenes y veremos que tiene que decir la biología evolutiva al respecto.

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Existen muchos grupos de insectos sociales, entre los más famosos encontramos a las avispas, a las abejas y a las hormigas, todas ellas miembros de los himenópteros, aquellos insectos pertenecientes al orden Hymenoptera, un nombre que deriva de los términos griegos «hymen» que significa ‘membrana’  y «ptera»  que significa ‘alas’; por lo que cuando hablamos de himenópteros hablamos de ‘alas membranosas’. Estos insectos engloban aproximadamente unas 140.000 especies conocidas, alrededor del 10% de toda la biodiversidad planetaria, “un güevo” como dirían algunos. Sin embargo, de todas ellas solo un pequeño porcentaje son insectos sociales, aunque lamento no disponer de las cifras.

Y de todos los insectos sociales, esta entrada está centrada en las avispas. Se intentará vislumbrar como pudieron originarse esas famosas comunidades de insectos, formadas por miles de obreras estériles y una única reina, a partir de ancestros solitarios cuya vida se desenvuelve de forma autónoma. Dado que el comportamiento raramente fosiliza y el estudio genético del comportamiento es una ciencia todavía joven, nos centraremos en los casos transicionales que pueden observarse directamente en la naturaleza.

Tradicionalmente los insectos sociales han sido un reto para la biología evolutiva, sobre todo cuando los estudiosos del asunto dieron cuenta de que eso de ayudar «por bien de la especie» era una pendejada, algo no permitido por la selección natural.  De hecho, aplicando bien la selección natural surgía una paradoja: ¿cómo pueden evolucionar seres altruistas si el egoísmo es una estrategia evolutiva mucho más exitosa? Esta y otras preguntas es lo que veremos en esta entrada. Aunque también me veo obligado a dar un par de apuntes previos… Es una entrada extensa, por ello recomiendo una buena taza de té, un café bien calentito o un sabroso cola cao para leerla en paz y con detenimiento.

Una alternativa es leerla poco a poco cada día, por tal razón ha sido subdividida en once capítulos: los capítulos del I al IV son una introducción y una visión de los modelos que proponen los biólogos para explicar cómo pudo haberse originado una sociedad insectil; los capítulos del V al X son historia natural, un relato de cómo pudieron ir apareciendo sociedades cada vez más complejas, usando para ello ejemplos reales presentes en el mundo natural; podría considerarse un recopilatorio de útiles estrategias de vida que son al mismo tiempo una base para desarrollar estrategias más complejas. El último capítulo engloba unas breves conclusiones… Espero que disfrutéis con la lectura.

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Nido de avispones (Vespa crabro Linnaeus, 1758), una avispa social presente en Europa y Asia, también es posible de encontrar en la Península Ibérica. Es un bicho grande, lo suficiente como para que morder a sus depredadores sea tan intimidatorio o más que picar. Crédito: Anallergo

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Imágenes de la Ciencia y de la Naturaleza: Evolución en acción

22 septiembre, 2012 17 comentarios

Escherichia coli es la bacteria más conocida popularmente, y una de las más empleadas en la investigación dentro de campos muy dispares. La Biología Evolutiva no es una excepción, y nuestra querida enterobacteria juega esta semana un papel fundamental en la historia de esta disciplina: un equipo norteamericano de las universidades de Michigan, Texas y Calgary, acaba de publicar en la revista Nature el análisis genético detallado de cómo un nuevo carácter ha aparecido en una población de bacterias que han sido cultivadas durante más de 50.000 generaciones.

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Érase una vez (3) las Aves (III). Cuando los genes hablan

26 julio, 2012 13 comentarios

Érase una vez” es una serie dedicada a conocer el origen de un grupo animal. En este tercer capítulo nuestro objetivo son las aves, a las que dedicamos un primer episodio a presentarlas y un segundo episodio a hablar de su evolución pasada sin mentar un solo fósil. Y lo hicimos. Pero dejamos una pregunta en el aire… ¿Con qué grupo animal están más emparentadas las aves? ¿A quién se parecen más? Para responder a tales preguntas los científicos cuentan desde hace años con un fósil precioso… Pero no hablaremos de él en esta entrada. Sino que nos centraremos en otra interesante herramienta para estudiar las aves: La Genética.

Mas no puedo empezar con la ciencia sin antes contar alguna de aquellas historias que integran al reino animal con nuestra historia y mitología. Como ya mencionamos hace tiempo, los dioses y los demonios, las religiones y otras creencias varias, por supuesto sin descartar al cristianismo; todas ellas arraigan con fuerza en el mundo cotidiano, en el día a día, tomando de aquí y allá para formar un conjunto relativamente “consistente”, un dogma de actitudes, comportamientos, costumbres e ideología que trata de inmiscuirse hasta en los más profundos recovecos de la vida privada del ser humano, ese primate lampiño. Si las religiones se alimentan del mundo cotidiano, uno de los puntos en el tiempo y en el espacio donde tal situación se manifestó con toda su fuerza fue en el Antiguo Egipto y su riquísimo panteón divino.

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Adiós a Lynn Margulis

23 noviembre, 2011 32 comentarios

La bióloga evolutiva estadounidense Lynn Margulis falleció ayer en su domicilio de Amherst (Massachusetts).  Según un comunicado difundido por la Universidad de Massachusetts, Margulis sufrió recientemente un ictus del que, lamentablemente, no pudo recuperarse.

Lynn Margulis nació el 5 de marzo de 1938 en la ciudad de Chicago, en cuya Universidad se licenció en ciencias en 1958. Continuó sus estudios de máster en la Universidad de Winsconsin y se doctoró por la Universidad de California. En 1957 se casó con el astrónomo y excelente divulgador Carl Sagan, de cuyo matrimonio nació Dorion Sagan, que ha seguido el camino científico de sus padres.

Entre todos sus aportes a la biología evolutiva, y a pesar de las fuertes críticas y escepticismo que han despertados muchos de ellos, Margulis es internacionalmente reconocida por su explicación del origen de la célula eucariota mediante la endosimbiosis seriada de varias células procariotas.

En La Ciencia y sus Demonios tenemos la intención de publicar el In memorian que merece pero hasta entonces, valga recordar el capítulo que le dedicamos en la serie “Entendiendo la Evolución“.

El diseñador poco inteligente XI: manos como pies

20 noviembre, 2011 89 comentarios

Una de las características humanas más destacadas es la capacidad de manipulación de herramientas que nos proporcionan nuestras manos y brazos. Las extremidades superiores de los homínidos son extraordinariamente ágiles, especialmente en chimpancés y, como máximo exponente, en humanos.

Además de la gran movilidad de nuestros brazos, la exquisita disposición, musculatura y control nervioso de las manos nos permiten manipular herramientas con una precisión inimaginable en otras especies.

Numerosas adaptaciones nos permiten alcanzar esta capacidad de manipulación. Un pulgar oponible (que compartimos en mayor o menor grado con otros primates), la prolongación de las falanges formando unos dedos largos, un complejo sistema muscular y nervioso, así como unas articulaciones especialmente móviles,  nos permiten desde tocar el violín hasta sustituir una válvula cardíaca a otro congénere.

Cabría pensar que unas herramientas que han permitido pintar la Capilla Sixtina, esculpir el Discóbolo o construir la Estación Espacial Internacional deben su perfección a un diseño impecable, a un funcionamiento óptimo y, por ende, a un plan preestablecido de construcción. Sin embargo, nada más lejos de la realidad.

Y es que nuestros brazos son patas; patas muy modificadas, pero patas al fin y al cabo. Provienen de las antiguas extremidades anteriores de nuestros ancestros cuadrúpedos, desarrolladas para el desplazamiento y con toda una serie de limitaciones que arrastran desde hace millones de años.

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