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Evolución en islas (3). Palmeras Simpáticas Simpátricas Simpátridas
Howea forsteriana, nativa de la isla de Lord Howe, créd.: realmpalmtrees
Desde que Charles Darwin centrara su atención en el mundo insular tras su viaje en el Beagle, donde destacó a las curiosas tortugas y simpáticos pinzones de las Galápagos, las islas y archipiélagos que salpican nuestros mares y océanos han sido considerados por los biólogos como laboratorios naturales en los cuáles estudiar la evolución de las especies. No es una afirmación casual, ya que estos remotos enclaves suelen albergar una fauna y flora típica y exclusiva, de carácter endémico, cuyo estudio puede ilustrarnos con varias notas acerca de cómo se originan y cambian las especies a lo largo del tiempo; o sobre cómo cambian sus poblaciones espacial y temporalmente, conquistando nuevos ambientes y adquiriendo novedosas adaptaciones. Y de ello va la serie “Evolución en islas”. En la entrada de hoy, nuestros docentes serán unas bonitas palmeras originadas en un remoto paraíso australiano.
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Un precioso lugar para estudiar la evolución de las especies es la isla de Lord Howe. Es la típica islita tropical de paradisíacas playas y hermoso paisaje. Está localizada en el mar de Tasmania, al noreste de Sidney (Australia) y a mitad de camino entre el continente australiano y Nueva Zelanda (ver aquí). Es una isla muy pequeñita, que apenas abarca entre 12 y 14.5 km2. De origen volcánico, se originó hace 6.4 – 6.9 millones de años y está presidida por dos abruptas y escabrosas montañas: Monte Gower (875 m) y Monte Lidgbird (777 m). Casi toda la isla, incluyendo los llanos y las montañas, es rica en vegetación. Existen bosques de palmeras, bosques dominados por un tipo de monocotiledónea arborescente llamada Pandanus, bosques de pluviselva tropical y en las mayores altitudes, frondosos bosques tapizados de musgo (ref. 5 y 6). Leer más…
Especiación en ranas (5): El papel de los híbridos
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¿Qué significa especiación? El término especiación es una palabra de uso rutinario en biología, con la que los biólogos hacen referencia al «proceso por el cuál se origina una nueva especie» ¡Oh! ¿Es que tal cosa puede estudiarse? Pues realmente sí. De hecho es una rama de la ciencia de gran interés y objeto de numerosas investigaciones, cuyos hallazgos son publicados semanal o mensualmente en diversas revistas científicas. De ese modo cada nuevo descubrimiento es puesto a disposición del resto de la comunidad científica, bien para su corroboración o refutación, bien para servir de punto de inicio para nuevas investigaciones. Por ello también es posible encontrar revistas que se han especializado en esta rama de la Biología Evolutiva, como por ejemplo Ecology and Evolution, Journal of Biogeography, Journal of Systematics and Evolution, Molecular Ecology, Molecular Phylogenetics and Evolution o Trends in Ecology & Evolution; solo por citar unas pocas del sector…
¿Qué seres vivos suelen ser objeto de dichos estudios? Realmente… todos. Desde bacterias hasta grandes vertebrados, pasando por los innumerables insectos y entidades que no se saben si están vivas o no, como los virus. Por ejemplo, podemos hablar de las ranas. Estos simpáticos vertebrados nos proveen de numerosos casos de la más variada naturaleza para averiguar cómo evolucionan las especies. Incluso los batracios que residen en el increíble continente australiano pueden convertirse en ilustres maestros. Tal es el caso de la rana arborícola de ojos verdes, también conocida como rana arborícola de Nueva Guinea o rana Jenny Mac, cuyo nombre científico es Litoria genimaculata (Horst, 1883).
Simpático ejemplar de Litoria genimaculata (Horst, 1883) de los bosques húmedos de Queensland (Australia). Crédito: wikipedia.
¿Microevolución, macroevolución o simplemente evolución?
Se suele entender como microevolución a la variación de las poblaciones que normalmente no produce especiación y que se deben a cambios en las frecuencias alélicas, originados por mutaciones con pequeños efectos fenotípicos, los cuales se van acumulando con el tiempo por selección natural o deriva genética. Por el contrario, el término macroevolución se reserva a cambios a mayor escala, que producen especies diferentes o incluso nuevos taxones de orden superior (familias, órdenes o incluso filos).
Sin embargo, tal división en dos “tipos” de evolución no es algo que deba aceptarse tan alegremente, puesto que conlleva importantes consecuencias. De hecho, existe un gran debate dentro de la biología evolutiva sobre la conveniencia de diferenciar dos procesos evolutivos como estos, asumiendo de algún modo que obedecen a mecanismos diferentes y producen efectos también diferenciados.
Un código de colores vegetal para que los polinizadores ayuden a la especiación
Variaciones de color en dos especies próximas. Foto: Robin Hopkins
El proceso de especiación, o diferenciación de una población en dos especies diferentes que no sean capaces de interfecundarse, suele ser muy lento y progresivo. En el caso de que durante las primeras fases del proceso de separación (p.e. por una barrera geográfica), ambas poblaciones vuelven a reunirse, es posible que la diferencia adquirida se diluya porque aún no hayan desarrollado un mecanismo de aislamiento reproductivo, e hibriden sin problemas. En los casos en los que la divergencia se encuentra en una fase más avanzada, esta reunión puede ser muy contraproducente, debido a que los híbridos sean menos viables y supongan un importante desperdicio de esfuerzo reproductivo.
En este segundo caso, el desarrollo de factores tempranos que permitan el reconocimiento de las protoespecies y que impidan su hibridación, tendrá un importante valor adaptativo debido al ahorro que supondría evitar la inversión en híbridos poco viables.
Entendiendo la evolución (y VIII). ¿Hacia una nueva síntesis?
En un artículo anterior comentábamos cómo la Teoría Sintética de la Evolución supuso una importantísima unificación de conceptos, aunando la teoría de evolución mediante selección natural de Darwin y Wallace con los recientes avances en el campo de la genética. Durante las siguientes décadas se sucedieron nuevos descubrimientos que condujeron a algunas nuevas teorías sobre variación y ritmo evolutivo, las cuales fueron en muchos casos incorporadas al corpus de la síntesis evolutiva, como ocurrió con la mayor parte de la teoría de equilibrio puntuado de Elredge y Gould o el origen simbiótico de la célula eucariota de Margullis.
Hoy día, cuando sabemos que el funcionamiento del material hereditario dista mucho de reducirse a los postulados de Mendel, cuando hemos descubierto formas en otro tiempo inimaginables de transmisión de genes entre distintas especies, cuando el registro fósil nos muestra unas discontinuidades que no se deben a lo incompleto del mismo, sino que parecen ser la norma general, cuando hemos comprobado que compartimos paquetes enteros de genes con especies tan distantes como los dípteros o los anélidos y cuando nuestra biblioteca genética se ha mostrado al menos un orden de magnitud más reducida de lo que pensábamos y sorprendentemente similar al resto de vertebrados e incluso invertebrados, quizá a la nueva síntesis le empieza a sobrar el apelativo de “nueva”.
Entendiendo la evolución V. Transferencia horizontal de genes.
La transferencia horizontal de genes (HGT, por sus siglas en inglés) consiste en la transmisión del genoma o parte de éste de un organismo a otro que no forma parte de su descendencia. Por el contrario, el tipo de transferencia habitual, o transferencia vertical de genes, es la que se da desde un ancestro a su descendencia, como ocurre por ejemplo en la reproducción sexual.
Desde hace tiempo se conoce la importancia del proceso de HGT en procariotas, como en el caso de la conjugación bacteriana, descubierto a mediados del siglo pasado, en la que una célula transfiere información genética a otra diferente con la mediación de plásmidos. Estos procesos son muy importantes como fuente de variación genética, equivalentes en cierto modo a la recombinación cromosómica de los organismos con reproducción sexual. Sin embargo, la HGT en bacterias iría más allá, dado que también se produce transferencia genética entre especies alejadas filogenéticamente, lo cual permite la formación de genomas extraordinariamente heterogéneos y dinámicos.
Sin embargo, en los últimos años se han acumulado evidencias de que este proceso puede ser mucho más generalizado de lo que se pensaba en un principio, no estando reducido a ciertos tipos de bacterias. La transferencia horizontal de genes parece haber tenido una gran importancia en todos los grupos de seres vivos, incluyendo plantas superiores y animales, al menos en las primeras etapas de la evolución. Hoy sabemos que gran parte del genoma humano está constituido por ADN vírico, incorporado al material genético de la célula.
El papel de la HGT en la evolución es uno de los puntos más activos de discusión en biología evolutiva. Desde aquellos que la consideran una fuente más de variación genética, hasta algunos investigadores que creen que nos hallamos ante un nuevo paradigma biológico, que no se limitaría a completar la nueva síntesis evolutiva, sino incluso a sustituirla en buena parte.
Entendiendo la Evolución IV. Margulis y la simbiogénesis
Lynn Margulis
La simbiogénesis es un mecanismo mediante el cual dos organismos que viven en simbiosis desarrollan una asociación permanente, de tal manera que no pueden sobrevivir uno sin el otro y se integran formando un nuevo organismo quimérico.
Este fenómeno no es algo nuevo, desde hace mucho tiempo conocemos casos de simbiogénesis en la naturaleza, como por ejemplo los líquenes, formados por la asociación de un hongo y una cianobacteria. Por ello, su contribución a la evolución de nuevas especies es algo indiscutible, aunque la importancia que pueda tener como motor evolutivo continúa sujeto a debate.
En 1967, Lynn Margulis (entonces Lynn Sagan) publicó, tras muchos intentos fallidos, un revolucionario trabajo donde postulaba el origen simbiótico de la célula eucariota, mediante la asociación de varios tipos de bacterias. Esta teoría, que vino a llamarse «Teoría de la endosimbiosis seriada» es comúnmente aceptada hoy para explicar el origen de algunos orgánulos celulares, como mitocondrias y plastos, aunque soporta bastantes críticas para ser aceptada, tal y como sostiene Margulis, como principal motor evolutivo.
Entendiendo la evolución III. El Equilibrio Puntuado
Niles Eldredge y Stephen Jay Gould
En 1972, los paleontólogos Niles Eldredge y Stephen Jay Gould formularon la teoría del Equilibrio Puntuado (Punctuated Equilbrium), aunque quizá la traducción literal del término no es la más adecuada, y sería más correcto emplear “Equilibrio Intermitente”; no obstante, utilizaremos la primera forma, dado que es la más empleada en castellano.
Básicamente, Gould y Eldredge afirman que el proceso evolutivo no consiste en el cambio gradual contínuo que postulaba a la sazón la teoría sintética. Por el contrario, el Equilibrio Puntuado sostiene que las especies se mantienen en un estado de estasis, con nulos o mínimos cambios durante largos períodos de tiempo, para sufrir en determinados momentos una «explosión evolutiva» durante la que se producen grandes cambios en cortos periodos de tiempo. Además, estos cambios no producirían una especiación «lineal» como propone la teoría sintética, sino un tipo de «evolución en mosaico» o ramificada donde los rápidos cambios morfológicos originarían varias especies distintas partiendo de la forma original.
Especiación en ranas (3): ¡Hágase una especie!…
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La especiación es aquel proceso mediante el cual se origina una nueva especie. El motor que genera y mantiene los cambios que acompañan a este proceso fué descubierto hace 150 años por los naturalistas británicos Alfred R. Wallace y Charles Darwin: la combinación de las modificaciones heredables de la descendencia con un factor de selección. Si bien el modelo no estaba completo. Se aceptaba que eso mismo podía generar razas y variedades, ¿pero una nueva especie? Así, una pregunta quedaba sin respuesta: ¿Bajo qué circunstancias este motor producía especiación?.
Por otro lado, una confusión habitual acerca de la evolución de las especies, es en parte debida a un mal entendimiento (o una mala divulgación) de los Equilibrios Puntuados de Stephen Jay Gould. Varios críticos de la Biología Evolutiva afirman que las nuevas especies, cuando aparecen, siempre lo hacen “completas“, que nunca encontramos especies “a medias“, que no existe una gradación entre especies. Razón por las cuál estos críticos suelen preguntar… ¿Dónde están esas “especies a medio” (según su terminología) propuestas por los evolucionistas?.
Una joya. La variedad costarricense de la ranita Dendrobates pumilio Schmidt, 1857. Crédito: Grupo Marta
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En esta entrada intentaremos solventar tales cuestiones. Nos adentraremos en uno de los mecanismos de especiación más importantes (hay más). Veremos otra vez la genialidad de Darwin. Y de paso sabremos dónde están esas especies “a medio“. Que se quiten los rubíes, que se reduzcan los zafiros, que se extingan las esmeraldas. Conozcamos a las ranitas flecha envenadas.
Huerto Evolutivo (5): El algodón no engaña
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Encontrábase en un escritorio de secuoya roja, sentado holgadamente sobre un sillón de piel de chinchilla, Kent Hovind contando cheques. Se sentía animado, después de todo inventariar tales láminas de pasta de celulosa era una buena manera de despejar la mente tras horas sumando billetes. Sin embargo, los diabólicos azares del destino quisieron que en un descuido se cortara el dedo índice en tal empresa, inmediatamente lo llevó a la boca y tomando su llave de oro abrió el botiquín de rodio.
Y allí halló ese satánico invento de la cruel y malvada industria farmacéutica llamado Betadine©, que empleó para evitar las infecciones debidas a los microbios, esos seres descubiertos por esa demoníaca y deleznable actividad llamada ciencia. Para llevar a cabo con bravura tal heroica hazaña, utilizó ese producto tan común en todo dispensario llamado algodón. ¡Cago en YHWH!- gritó entonces cuando aquel producto químico, aquella tintura de yodo, manchó su camisa 100% algodón recuerdo de aquel viajecito a Las Bahamas… Y con razón se quejó ¡Era de algodón del bueno! ¡Y costaba el sueldo de cinco feligreses!
Porque el algodón es muy útil y preciado. No solo por esta honrada gente, sino por todo el mundo. El algodón no parece distinguir de nacionalidades, credos o culturas. Actualmente es empleado para confeccionar todo tipo de prendas de vestir, de sus semillas se extrae un preciado aceite, es útil en la fabricación de cosméticos e incluso es una fuente de celulosa utilizada incluso para fabricar billetes. Dólares y Euros. Sin distinción. Pero el algodón también es hijo de la biología. Una pálida pelusilla de ese impío fenómeno llamado evolución.
Finalistas en los Premios 20blogs VII edición
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