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Anagénesis y cladogénesis: definiciones y diferencias

Ciencia / Por Hasty Reader

Tomado de: https://hastyreader.com/anagenesis-cladogenesis/

Presentación.

La adaptación es un proceso clave de la evolución, que son los cambios en la información genética, heredada a través de generaciones sucesivas ded características exitosas para sobrevivir y reproducirse. El proceso evolutivo implica dos mecanismos de especiación conocidos como anagénesis y cladogénesis.

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La anagénesis y la cladogénesis son las dos formas principales en que se produce la especiación. Una implica la transición lenta de una especie a otra. La cladogénesis implica la separación de una especie en dos o más grupos, cada uno de los cuales se convierte en una especie independiente. ¿Qué define la anagénesis? Durante la anagénesis , una especie acumula lentamente cambios hasta que llega a un punto en el que ya no es la misma especie que era hace miles o millones de años.

Según Lamarck, la jirafa evolucionó de forma anagenética, alargando gradualmente su cuello.

En circunstancias ideales, una especie permanecería inalterada para siempre, pero las condiciones ambientales cambian y la especie se adapta a ellas. Una vez que estos cambios alcanzan un punto de inflexión, la especie A se convierte en la especie B (aunque parezcan muy similares). La característica que define la anagénesis es la ausencia de ramificación que se observa en la cladogénesis. La especie original no muere, sino que con el tiempo simplemente se disuelve y da lugar a la nueva especie. El caballo comenzó su evolución a partir de un mamífero pequeño y modesto, llamado Eohippus , que significa “caballo del amanecer”. Era un animal pequeño, de entre 30 y 50 centímetros de altura. Tenía la espalda arqueada, el cuello corto, el hocico corto y la cola larga. Sin embargo, una de sus características más distintivas era que sus patas tenían cinco dedos en lugar de una sola pezuña como los caballos modernos. Es cierto que las patas delanteras solo tenían cuatro dedos visibles, y uno de ellos era vestigial que ni siquiera tocaba el suelo. Las patas traseras también tenían dos dedos vestigiales que no tenían mucha utilidad práctica. Los dedos también estaban acolchados, como las patas de un perro. En resumen, Eohippus parecía más un perro vegetariano que un caballo.

A lo largo de decenas de millones de años, una larga cadena de especies de caballos conectó a Eohippus con el caballo moderno y su nombre latino: Equus. El mayor y más visible de estos cambios evolutivos es el tamaño general del animal, pero especialmente el de sus pies.

En sus inicios, el Eohippus vivía principalmente en bosques y selvas, y se alimentaba principalmente de hojas. Pero con el tiempo, el hábitat preferido de los équidos (familia evolutiva de los caballos) pasó de los bosques a las llanuras.

Los espacios amplios y abiertos de las llanuras alentaron a los équidos a crecer más para poder ahuyentar a los animales depredadores más pequeños y también para correr más rápido que los más grandes. Por esta razón, los antepasados del caballo perdieron gradualmente la mayor parte de sus dedos y almohadillas y, en su lugar, desarrollaron una sola pezuña. La evolución del caballo no es un ejemplo perfecto de anagénesis. Son muy pocos y espaciados entre sí y no presentan cambios tan dramáticos (piense en una especie de planta que se convierte en otra especie de planta). Por eso, utilizamos el caballo como un ejemplo imperfecto de anagénesis. Decimos imperfecto porque en algunos puntos, algunas especies antiguas de caballos se ramificaron en múltiples especies. En otras palabras, algunas especies de caballos antiguas evolucionaron a través de la cladogénesis.

¿Qué define la cladogénesis? Durante la cladogénesis , una especie se divide en dos o más grupos, cada uno de los cuales evoluciona siguiendo su propio camino, hasta que los grupos son ahora especies diferentes.

En la cladogénesis, no es obligatorio que las especies progenitoras mueran. A menudo, las especies progenitora e hija terminan viviendo juntas, sin darse cuenta de que en algún momento fueron el mismo tipo de animal. En la mayoría de los casos, un obstáculo geográfico es el responsable de crear la división e impedir que los miembros de un grupo se apareen con miembros del otro grupo. El nombre científico de esto es especiación alopátrica . Por ejemplo, un río ancho aparece en una isla y la parte en dos. Debido a esto, los animales de un lado de la isla no pueden cruzar al otro. De esta manera, se corta la comunicación genética entre los dos grupos y se produce el aislamiento reproductivo.

Si el entorno de cada mitad de la isla es suficientemente diferente de los demás, las presiones evolutivas obligarán a cada grupo a adaptarse de forma distinta. Después de muchas generaciones, los cambios acumulados hacen que sea genéticamente imposible que un grupo se reproduzca con miembros del otro grupo, y para entonces ya se ha producido la especiación. Un claro ejemplo de ello son varias especies de aves que viven en las Islas Galápagos, conocidas por los biólogos como “pinzones de Darwin”.

Hace unos millones de años, una única especie logró llegar a una de las islas Galápagos y, posteriormente, colonizó todas las demás. Sin embargo, las islas no eran idénticas entre sí, por lo que la especie progenitora inicial se dividió en múltiples especies, cada una adaptada al entorno de su isla en particular. Esto es más evidente en sus picos, que se especializaron en torno a determinadas fuentes de alimento.

Por ejemplo, los pinzones de manglar evolucionaron para comer insectos, por lo que su pico es largo y estrecho, para poder rastrear las cortezas de los árboles y alcanzar lugares e insectos a los que son difíciles de acceder de otra manera.

Pero un pinzón terrestre grande evolucionó para comer semillas grandes y nueces, por lo que necesitaba un pico grande y poderoso para poder romper su duro caparazón.

Pinzón terrestre grande que come nueces y semillas

La otra forma en que una especie evolucionó a través de la cladogénesis es mediante especiación simpátrica . En este caso, no hay separación geográfica de ningún tipo. Los animales de un grupo viven junto a los del otro grupo. Sin embargo, lo que separa a ambas son las diferencias de comportamiento. Por ejemplo, los científicos especulan que las orcas del Atlántico Norte podrían estar en las fases iniciales de la especiación simpátrica. Una población de orcas prefiere comer pescado, mientras que la otra se alimenta de focas y mamíferos. Estas preferencias alimentarias influyen en casi todos los demás aspectos de la vida del cazador, modificando sus patrones de caza, sus vocalizaciones y, con el tiempo, sus adaptaciones físicas.

¿Qué separa a las especies? En biología, el criterio principal utilizado para separar una especie de otra es si los animales de un determinado grupo pueden reproducirse con animales de otro.

Los perros y los gatos no serían muy buenas parejas. Los osos y los lobos tampoco. Sin embargo, los perros y los lobos pueden reproducirse con éxito. Aunque han pasado 15.000 años desde que los lobos fueron domesticados como perros, no hubo tiempo suficiente para que se produjera la especiación, por lo que los perros y los lobos grises son la misma especie: canis lupus.

Un perro y un lobo pueden concebir un cachorro perfectamente sano, con características compartidas de ambos padres. Sin embargo, un lobo y un oso no pueden concebir un “oso-lobo” o un “oso-lobo”, por lo que se los clasifica como especies diferentes.

Sin embargo, en casos muy raros, dos animales de especies diferentes pueden cruzarse, pero la descendencia resultante es genéticamente estéril y no puede reproducirse más. Este es el caso de las mulas (caballo + burro). Los animales de estas dos especies pueden reproducirse porque a menudo son primos evolutivos y genéticamente similares. Sin embargo, sus crías sufren un desajuste de cromosomas que las hace genéticamente incapaces de concebir sus propios descendientes.

Desde un punto de vista evolutivo, los animales no pueden reproducirse con miembros de otras especies para proteger su composición genética. Es la manera que tiene la naturaleza de mantener el orden para evitar el caos biológico.

Presiones evolutivas

El hábitat natural de una especie rara vez es estable y estático durante períodos prolongados. Los cambios ocurren, a veces a gran velocidad, y ponen en peligro el modo de vida de una especie, obligándola a adaptarse o a enfrentarse a la extinción.

Los tigres dientes de sable vivieron hace entre 2,5 millones y 10.000 años y se alimentaban principalmente de animales grandes, como búfalos y camellos. Estos animales eran tan grandes y lentos que los tigres dientes de sable tenían que recurrir a la fuerza en lugar de a la velocidad para cazarlos.

Durante dos millones de años, los tigres dientes de sable estuvieron en la cima de la cadena alimentaria. Pero hace 10.000 años, los cambios climáticos y/o la caza excesiva por parte de los humanos redujeron drásticamente la cantidad de grandes presas disponibles para cazar. En el transcurso de unas cuantas generaciones, los herbívoros grandes y lentos fueron reemplazados por otros más pequeños y rápidos. Desafortunadamente para los dientes de sable, estos eran más rápidos y más difíciles de atrapar. Para empeorar las cosas, felinos más ágiles, como los pumas y los pumas, ahora competían para cazar la misma presa. Si el tiempo hubiera estado de su lado, el diente de sable podría haber sido capaz de adaptarse a los cambios y volverse mejor en la caza de las presas disponibles. Pero el ritmo de estos cambios fue demasiado frenético. Según algunas estimaciones, se produjeron en un lapso de tiempo de 100 a 200 años. Simplemente no hubo tiempo suficiente para que las adaptaciones aparecieran y se extendieran por toda la población. La falta de presas grandes, la competencia con felinos más pequeños y la caza por parte de los humanos obligaron al tigre dientes de sable a extinguirse en un par de siglos.

El regreso de las chinches

Pero no todas las especies se extinguen cuando se enfrentan a presiones evolutivas sostenidas. Algunas de ellas pueden retroceder, adaptarse y luego volver a la vida, más prósperas que antes.

A mediados del siglo XX , las chinches de Nueva York se enfrentaron a una fuerte presión evolutiva que se materializó en potentes insecticidas. Al principio, parecía que las pequeñas criaturas habían perdido la batalla y, durante casi 50 años, las casas, los cines y los edificios de oficinas estuvieron, en su mayor parte, libres de estos desagradables chupasangres. Pero luego, alrededor del año 2000, las chinches volvieron a aparecer. El número de incidentes con chinches en Nueva York aumentó de 500 en 2004 a 10.000 en 2009. Cuando los científicos estudiaron la causa del resurgimiento, descubrieron que las chinches habían desarrollado un exoesqueleto más grueso y aceitoso, que las protegía de los insecticidas dañinos. Otra adaptación aumentó la cantidad de enzimas capaces de procesar las toxinas dentro de los insecticidas, volviéndolos ineficaces y manteniendo al insecto a salvo. Selección natural Entonces, ya sabemos el “por qué” detrás de la aparición de una adaptación, pero ¿cómo exactamente se propaga?

Digamos que tenemos un grupo de 10 polillas moteadas. 5 son negras y las otras 5 blancas. A pesar de sus diferentes colores, las polillas son de la misma especie y se reproducen entre sí sin ningún problema. Sin embargo, a los depredadores les resulta más difícil detectar a las polillas negras, ya que pueden camuflarse mejor en los árboles y otra vegetación.

Debido a su adaptación evolutiva, las polillas negras sobreviven más tiempo que las polillas blancas y pueden reproducirse con mayor frecuencia, lo que luego transmite su gen de color negro.

comparación con la población de polillas negras. En algún momento, o bien se extinguen por completo, o bien se convierten en una fracción insignificante de la población. Esto es la selección natural en acción, y sus principios básicos se aplican de manera muy similar en todo el reino animal.

La reproducción es lo que importa

La selección natural siempre favorece a los individuos capaces de reproducirse. No importa si otros animales del grupo son más sanos, más fuertes, más rápidos o más inteligentes. Si no pueden aprovechar esas ventajas en la reproducción y transmitirlas a la siguiente generación, entonces esos rasgos desaparecerán. Los biólogos lo llaman aptitud evolutiva. A mediados del siglo XX , Australia introdujo el sapo de caña en el país como un animal de control de plagas contra los insectos que se alimentan de los cultivos. Por supuesto, las cosas no salieron tan bien y el propio sapo de caña se convirtió en la plaga y se extendió muy rápidamente por todo el país.