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RELACIÓN ENTRE EL PROCESO EVOLUTIVO Y BIODIVERSIDAD

Tomando en cuenta que cuando la vida se inicio no debieron existir una gran diversidad de formas celulares, es claro que los procesos evolutivos son los responsables de la gran diversidad de especies vivientes en la actualidad, tanto entre los seres unicelulares como entre los pluricelulares: sin embargo, vale la pena mencionar los procesos implicados, así como algunos ejemplos.

El lector debe tener claro que existen mecanismos ecológicos y genéticos de la evolución. Los mecanismos genéticos tienen gran influencia en la diversidad intraespecífica e incluso en la formación de especies nuevas; mientras que los factores ecológicos tienen gran importancia como factores de selección de los equipos genéticos (léase individuos) que sobreviven y se reproducen, sobre todo si dejan una mayor descendencia que otros individuos, ya que según las leyes de la genética, muchos de estos descendientes poseerán las características ventajosas de sus progenitores. <ref> (Para una mayor comprensión, remítase a los capítulos l y ll del texto de Biología ll “Origen y Evolución de los Seres Vivos y su Repercusión en el Ambiente”, de Incera, Lezama, Rivera y Vázquez).</ref>

Los procesos implicados en los mecanismos de diferenciación poblacional y especiación son la variación, la adaptación y el aislamiento reproductivo. Lo que significa que en toda población existe siempre cierta diversidad o variación, sobre todo si la especie tiene reproducción sexual. A partir de la idea de que el ambiente nunca es homogéneo, habrá individuos que tengan una mayor posibilidad de sobrevivencia en ciertas zonas o áreas que en otras, de modo que si el hábitat local y el individuo armonizan, se dice que se presenta la adaptación. Está claro que si una población se adapta cada vez más a su localidad y por alguna razón interrumpe el flujo genético con el resto de los individuos de su especie, se puede llevar a cabo la especiación.

Al decir que una población armoniza con su ambiente, lo que queremos decir es que la selección natural al actuar sobre ella, no ejerza una intensa mortalidad que ponga en peligro la presencia de la especie en la zona; también queremos decir que los mecanismos generadores de diversidad permitan a la población explotar oportunamente situaciones nuevas que les brinde ventajas energéticas o de sobrevivencia.

Plantas y animales se han adaptado a su ambiente tanto genética, fisiológica, como conductualmente y/o en cuanto a su flexibilidad de desarrollo. La adaptación posee muchas dimensiones puesto que la mayoría de los organismos pueden amoldarse simultáneamente a numerosos aspectos distintos de su ambiente. Así, un organismo, para estar adaptado, debe vérselas no sólo con diversos aspectos de su ambiente físico, tales como las condiciones de temperatura y humedad, sino también con competidores, predadores y tácticas de escape de sus presas. Las conflictivas demandas de tan diversos componentes medioambientales frecuentemente requieren que un organismo se comprometa mediante las adaptaciones a cada uno. Su “armonía” o conformidad con un componente dado absorbe cierta cantidad de energía, que por lo tanto ya no está disponible para otras adaptaciones. La presencia de predadores, por ejemplo, puede requerir que un animal sea cauto, lo que a su vez puede reducir su eficiencia de forrajeo y por lo tanto su capacidad competitiva.

Los organismos pueden amoldarse (“armonizarse”) y vérselas con ambientes altamente predecibles de una manera sencilla, aún si cambian de manera regular mientras no sean muy extremosos, La adaptación a un ambiente impredecible, puede usualmente, ser mucho más difícil; y la adaptación a ambientes extremadamente erráticos puede ser imposible. Muchos organismos han desarrollado estados de adormecimiento que les permite sobrevivir a períodos desfavorables, tanto predecibles como impredecibles. Así, tenemos que los organismos presentan adaptaciones tanto a su ambiente abiótico como a su ambiente biótico. Entre las adaptaciones a los factores bióticos del ecosistema debemos mencionar que todos los casos de relación, planta - hongo, planta - animal, animal - animal y de coevolución en general, son excelentes ejemplos de lo antes mencionado y los casos más sobresalientes y abundantes se presentan en las selvas, aunque no podemos dejar de mencionar la invasión de nichos novedosos como por ejemplo: el caso de los animales voladores, de los fosorios (excavadores), cavernícolas e incluso de los organismos que se desarrollan en las ventanas hidrotermales de algunas zonas del fondo marino.

Ejemplo 1

Entre las adaptaciones de los organismos a su ambiente abiótico, tenemos el caso de ciertos camarones en lagos de zonas desérticas: los huevos de los camarones de salmuera sobreviven durante años en la corteza de lagos desecados; cuando una lluvia poco frecuente cae en el desierto y llena estos lagos, los huevos eclosionan, los camarones crecen rápidamente hasta convertirse rápidamente en adultos y producen muchos huevos.

Existe igualmente el caso de muchas semillas que se sabe que tienen cientos de años de antigüedad y que no obstante, son viables y han llegado a germinar, como las encontradas en las tumbas de los faraones egipcios.

Ejemplo 2

En la relación planta - animal se tiene el caso de la suculenta planta de la yuca del desierto y la polilla de la yuca, un pequeño insecto de alas blancas. Cuando una hembra se posa en una de las alargadas y bien formadas flores, obligatoriamente deposita una bola de polen proveniente de la planta que visitó previamente al tiempo que deposita un huevo dentro de la flor; este huevo al eclosionar, origina una larva que se alimenta de las semillas contenidas dentro del fruto de seis cámaras de la yuca. La pregunta obligada es ¿por qué no deposita todos o varios de sus huevos en la misma flor y se evita andar visitando muchas flores?; después de todo, cada fruto de yuca contiene muchas más semillas de las que una larva puede comer.

Figura 1. Polilla en la flor de una yuca

Pues bien, en julio de 1994, el ecólogo Walter Whitford y sus asociados descubrieron la razón del comportamiento de la polilla: sorprendentemente, la planta de yuca aborta la gran mayoría de sus frutos, ya que el 90% de sus flores mueren antes de producir frutos y no hay manera de saber cuáles van a madurar y cuáles no. De este modo, la única opción que la polilla tiene es visitar el mayor número de flores posible y depositar un solo huevo en cada una de ellas esperando que alguno logre desarrollarse. Whitford dice: “Esta es una estrategia que debió haber evolucionado a lo largo de miles de años para mantener planta e insecto felices”.

En este caso, ambas especies se “armonizan” para lograr la reproducción sin amenazarse mutuamente, ya que dependen una de la otra (en realidad es un caso de mutualismo1) para dejar descendencia.

Ejemplo 3

Un excelente ejemplo de relación predador-presa en que se nota el aprovechamiento de los recursos contenidos en el alimento, está dado por los sapos bufones (así llamados por los llamativos colores de su cuerpo).

Cuando estos sapos del amazonas nacen, son inofensivos; sin embargo conforme maduran, van segregando una cubierta protectora de toxinas tan mortales, que en el caso de una especie, el veneno contenido en un anfibio de unos dos y medio centímetros de longitud, basta para matar a un ciento de personas. El origen del veneno de estos sapos era desconocido hasta que en 1996 la herpetóloga Janalee Caldwell encontró la respuesta: estos animales comen enormes cantidades de hormigas. Examinando el contenido estomacal de siete especies de sapos venenosos de Centro y Sudamérica encontró 135 especies de hormigas que contenían de 15 a 20 alcaloides tóxicos distintos. En realidad, 70% de la dieta de los sapos más venenosos como Dendrobates auratus consiste en hormigas.

Este caso de predación y aprovechamiento de sustancias contenidas en la presa, permite a los sapos protegerse a su vez de otros posibles predadores mediante su veneno y la llamada coloración de advertencias, la cuál es típica de animales venenosos (y sus mimos), como las propias hormigas, avispas, mariposas monarca, monstruo de Gila, serpiente coralillo y otros.

1 Mutualismo es el nombre que se da a asociaciones entre pares de especies que les acarrea beneficio mutuo; los individuos de una población de cada especie mutualista crecen y/o sobreviven y/o se reproducen a una mayor tasa en presencia de individuos de la otra especie. Más frecuentemente esto involucra recursos alimentarios para al menos una de las partes y frecuentemente, para la otra, protección contra enemigos o la provisión de ambiente favorable en el cual crecer y reproducirse. En otros casos, la especie que consigue alimento provee de un “servicio” al limpiar a su socio de parásitos (p. ej. peces limpiadores) o brindando polinización o dispersión de semillas. A pesar de las ventajas que cada socio obtiene, es importante evitar pensar en términos de una relación “amistosa” entre los mutualistas. Cada uno está actuando de una manera esencialmente “egoísta”; las relaciones mutualistas evolucionan simplemente por que los beneficios para cada participante sobrepasan cualquier costo que pudiera invertirse.

Ejemplo 4

Otro caso de relación entre animales está dado por las hormigas que “domestican” orugas. En efecto, la gran mariposa azul Lycaena avion deposita sus huevos en brotes de tomillo silvestre y cuando las larvas surgen, se parecen mucho a las flores que se comen de esta planta. Después de unos 20 días (durante la tercera muda de exoesqueleto), la larva abandona la planta y vaga sin rumbo, pues nunca vuelve a comer plantas. La larva posee una glándula de miel y cuando una hormiga encuentra una larva, la oprime y ésta libera una secreción que la hormiga se bebe. Después de una complicada secuencia de señales mutuas, la hormiga lleva a la larva a su colonia subterránea donde permanece por unos 11 meses. Buena parte de este tiempo, la oruga hiberna o se encuentra en forma de pupa, pero mientras está activa, come larvas jóvenes de hormiga. La mariposa emerge en junio, completando su ciclo vital.

La gran mariposa azul es una especie rara y amenazada que habita en Europa. Recientemente se extinguió en la Gran Bretaña. Su ciclo vital la atrapa en un patrón conductual en el que es completamente dependiente del tomillo en flor y subsecuentemente de las larvas de hormigas. Sólo dos especies de hormigas parecen ser aceptables como sus hospederos: Myrmica scabrinoides y M. laevonoides, y los pastizales calcáreos que sirven como hábitat, tanto al tomillo, como para las hormigas, están desapareciendo rápidamente. Este ciclo vital es un ejemplo clásico de especies atrapadas en el “estrecho camino de la especialización”, con sus particulares riesgos de extinción.

Ejemplo 5

Algunas orquídeas del género Neottia carecen por completo de clorofila. Ellas están intensamente infectadas con hongos micorrízicos que actúan como un conducto de transporte de materiales de la raíz de una segunda planta hospedera. No hay evidencia de que la relación sea mutualista; en realidad, parece que las orquídeas son verdaderos parásitos del hongo.

Este es un singular caso de las adaptaciones que un vegetal puede tener para hacerse de sus recursos nutritivos; en esta situación la orquídea usa al hongo para robar recursos ya elaborados de una planta fotosintética. Podríamos decir que actúa como un doble parásito, extrayendo recursos del hongo, que a su vez los toma de la planta.

Ejemplo 6

En una expedición submarina realizada en 1985, una misión Ruso - Americana descubrió la primera ventana hidrotermal2 en el Océano Atlántico y una de las cosas más asombrosas que encontraron fue una infinidad de pequeños camarones que viven en los alrededores. Estos crustáceos son ciegos, por lo que les llamaron Rimicaris exoculata, que significa “habitante sin ojos de la grieta”. Sin embargo, los científicos quedaron intrigados por no saber de qué manera se orientaría un camarón ciego en la oscuridad de este abismo ubicado a dos millas y media de profundidad (poco más de 4,000 metros), por lo que enviaron unos especimenes a unos biólogos del Instituto Oceanográfico de Woods Hole.

Los biólogos descubrieron en la frente del animal, entre los dos ojos, la presencia de un compuesto químico (presente en los ojos de otros animales), que funciona como un sensor de luz infrarroja que les permite localizar su alimento y evitar acercarse mucho a la ventana hidrotermal, que se encuentra a unos 340ºC.

En este caso, se ve claramente la situación de que los primeros camarones que llegaron a ésta zona lograron adaptarse y poco a poco, por selección natural, llegaron a desarrollar un “nuevo” órgano de los sentidos que les permite desarrollarse con eficiencia en su hábitat actual. Puesto que la visión normal no es importante, la selección natural no presionó en ese sentido y a la larga los ojos se atrofiaron.

2 Las ventanas hidrotermales son zonas localizadas generalmente a gran profundidad en los océanos, en donde debido a los procesos de deriva continental y tectónica de placas, grandes bloques de corteza se desplazan y por fricción generan o dejan al descubierto el magma. Como se sabe, el magma es roca fundida a altas temperaturas.

'LUIS ALFREDO VÁZQUEZ BÁRCENA

REFERENCIAS

<references />

Begon, Michael, John L. Harper and Colin R. Townsend. Ecology, Individuals, Populations and Communities. Ed. Ciencias, México. 1986. 876 pp.

Ma, Lybi. Antic Frogs. Discover, January 1998. pp. 87.

Mestel, Rose. Codependant But Happy. Discover. January 1995. pp. 89.

Pianka, R. Eric. Evolutionary Ecology. Harper 6 Row, Publishers, USA. Second Edition. 1978. Rona, A. Peter. Deep - Sea Geysers of the Atlantic. National Geographic, Vol. 182, No. 4. October 1992. pp. 104 - 109.