Características de la evolución y algunos ejemplos
Las ventajas de la reproducción sexual
Conducta reproductiva del albatros y el pingüino Emperador
Convergencia evolutiva: el ejemplo del ojo
Convergencia evolutiva: el ejemplo de los dientes de sable
Convergencia evolutiva: el ejemplo de los mamíferos de madriguera
Convergencia evolutiva: el ejemplo de la trompa de los elefantes y el cuello de las jirafas
Convergencia evolutiva: un ejemplo de los mismos rasgos en distintos linajes
Convergencia evolutiva: el ejemplo de todos los posibles esqueletos
Convergencia evolutiva: el ejemplo del topo de nariz estrellada
Adaptaciones evolutivas: el ejemplo de los nichos vacíos
La selección natural es una fuerza sumamente poderosa
A la selección natural le bastan pequeñas ventajas selectivas
Evolución de la iguana marina de las Galápagos
La variabilidad genética es de vital importancia
La evolución sucede a distintas velocidades
La evolución es un proceso incremental
La evolución se manifiesta de dos formas
La evolución es un proceso oportunista
Adaptaciones evolutivas: la anatomía de los cetáceos
Las islas permiten ver los efectos de la evolución más claramente
Todas las especies forman una estructura de árbol: el árbol de la vida
Cualesquiera dos individuos tienen ancestros comunes
La evolución también impacta el comportamiento de los seres vivos
La evolución de las aves y los insectos en las islas
La docilidad surge en las islas
El empobrecimiento y falta de armonía aparece en las islas
La forma del individuo es también resultado de la evolución
La evolución se repite ocasionalmente en circunstancias distintas
El comportamiento evoluciona de forma diferente a como evoluciona la anatomía
Las ventajas de la reproducción sexual
Uno de los grandes inventos de la evolución es el sexo.
Todo parece indicar que la reproducción sexual fue un invento que les permitió a las poblaciones adaptarse más rápidamente al medio ambiente que con reproducción asexual.
Si un organismo que se reproduce asexualmente tiene la suerte de adquirir una mutación que le de ventaja reproductiva, solamente la puede heredar a sus descendientes directos. Es más, con reproducción asexual, si dos organismos distintos adquieren cada uno una mutación diferente que los beneficia, no hay manera de combinar las dos mutaciones para heredarlas a los descendientes de los dos.
En cambio, con reproducción sexual, si dos organismos distintos adquieren cada uno una mutación diferente que los beneficia, al recombinarse el genoma de los dos organismos es posible heredar a los descendientes las dos mutaciones. Esto enriquece a la población más rápidamente.
La figura muestra dos escenarios posibles. En los dos casos comenzamos con una población que sólo tiene el alelo a de un gen y el alelo b de otro gen (región blanca ab).
Al pasar el tiempo, un individuo adquiere la mutación que cambia el alelo a por A. Esta mutación es benéfica, por lo tanto los descendientes con A son más comunes (región amarilla Ab).
Mientras tanto, otro individuo adquiere la mutación benéfica que cambia el alelo b por B (región verde oscura aB).
En la población sexual, los individuos aB y Ab se pueden reproducir y tener críos AB que serán más aptos (región verde clara AB).
En cambio en la reproducción asexual, la única manera de que toda la población llegue a ser AB es que un individuo aB mute a AB y un individuo Ab mute a AB, pues cada gene debe mutar en su mismo linaje.
En el caso de la reproducción sexual se requieren 2 mutaciones, pero en el caso de la reproducción asexual se requieren 4 mutaciones más la restricción que la tercera sea igual a la segunda y la cuarta sea igual a la primera.
Adaptaciones del albatros: un ejemplo en la conducta reproductiva
Las adaptaciones que algunas especies poseen son muy sorprendentes.
El albatros del hemisferio sur tiene una única cría cada dos años, entra en edad reproductiva hasta que tiene de 7 a 9 años y vive hasta los 60. ¿Cómo pudo la selección natural dar lugar a tal reducción de fertilidad? Se ha visto que sólo los individuos más aptos y experimentados pueden encontrar comida en una zona de tormentas muy fuertes. Por otro lado, tienen la ventaja de ser capaces de establecer colonias en islas libres de depredadores. El retraso en la edad reproductiva y la reducción en número de crías les dieron ventaja selectiva.
Otro ejemplo son los pingüinos Emperador. Ponen un único huevo en las condiciones más adversas al principio del invierno en la Antártida. La ventaja de hacerlo así es que el huevecillo empollará al principio de la primavera y el crio crecerá durante el verano, cuando las condiciones climáticas para que se alimente y sobreviva son óptimas en una zona libre de depredadores.
En contraposición a estas adaptaciones, la mayoría de las aves ponen entre 2 y 10 huevecillos al año, llegan a edad reproductiva antes del año y viven máximo 3 años.
Convergencia evolutiva: el ejemplo del ojo
La existencia de organismos con muy distintos ojos es un ejemplo de convergencia en evolución.
En diseño de ojos existe una variedad enorme. Los distintos tipos de ojos evolucionaron de manera independiente y en distintos lugares geográficos más de 40 veces, produciendo todo tipo de soluciones.
Los ojos de los vertebrados y los ojos de los insectos son diseños muy diferentes. Los primeros son tipo cámara, donde la imagen se proyecta en la retina y de ahí es recogida por fibras nerviosas para mandarla al cerebro. Los segundos forman la imagen por pedazos, como un mosaico de pequeños lentecillos, en lo que se conoce como un ojo compuesto.
El diseño tipo cámara es muy superior al ojo compuesto, pues permite mayor sensibilidad a la luz.
Pero aun más interesante es el saber que los ojos tipo cámara no evolucionaron una única vez: evolucionaron varias veces de manera independiente a partir de componentes comunes, llegando a soluciones similares pero unas mejores que las otras.
El mejor ejemplo es el de los ojos de los vertebrados como los de los mamíferos y los ojos de los cefalópodos como los calamares y los pulpos.
Resulta que el diseño de los ojos de los pulpos es mucho mejor que el de nuestros ojos, pues ellos no tienen punto ciego.
En los cefalópodos las terminaciones nerviosas que llevan la imagen de la retina al cerebro están ubicadas en la parte posterior de la retina y pueden salir directamente hacia el cerebro.
En cambio, en los vertebrados estas terminaciones nerviosas están ubicadas hacia el frente: se unen primero en un punto, atraviesan la retina provocando un punto ciego y desde ahí se comunican hacia el cerebro. Esto provoca que tengamos cero visión en ese punto ciego.
Convergencia evolutiva: el ejemplo de los dientes de sable
Un ejemplo de convergencia en evolución es el surgimiento de manera independiente de los dientes en forma de sable, en marsupiales y en mamíferos de placenta.
Los marsupiales Thylacosmilus que vivieron hace 3 ma en Sudamérica desarrollaron estos dientes por ser superdepredadores.
Los mamíferos Smilodon, que vivieron en Norte y Sudamérica hace 2.5 ma también desarrollaron este tipo de dientes.
Esto constituye un ejemplo de cómo la evolución llega a soluciones muy similares en circunstancias distintas.
Convergencia evolutiva: el ejemplo de los mamíferos de madriguera
Un caso de convergencia en evolución muy bien documentado es el de los mamíferos de madriguera o mamíferos cavadores, como las ratas topo.
En todos los continentes, por lo menos un grupo de mamíferos ha adoptado la vida subterránea y explotado los recursos alimenticios que ahí encuentran, como lombrices, insectos y escarabajos.
Las similitudes entre las distintas especies son anatómicas, fisiológicas, genéticas y de comportamiento.
Las más notables son extremidades anteriores adaptadas para cavar en la tierra, ojos rudimentarios y muy pequeños, inclusive machos con testículos pequeños para poder moverse entre túneles. Como su sentido de la vista está reducido a distinguir nada más entre luz y oscuridad, los sentidos del olfato, el tacto y el oído están mucho más desarrollados. La cola perdió utilidad pues no necesitan conservar equilibrio por lo que tienen colas reducidas o virtualmente desaparecidas.
Estos mamíferos, que pertenecen a grupos distintos, evolucionaron de manera convergente en todas las masas continentales con excepción de Antártida.
Convergencia evolutiva: el ejemplo de la trompa de los elefantes y el cuello de las jirafas
La existencia de la trompa del elefante y del cuello de la jirafa constituye una evidencia de la convergencia en la evolución.
Los elefantes pertenecen al orden Proboscidea, por tener una larga nariz llamada proboscis, comunmente conocida como trompa.
De los muchos usos que los elefantes le dan a su trompa, beber agua es uno de ellos.
Es posible que ese fue su uso original. Beber agua, cuando se es un animal muy grande como los elefantes o las jirafas, se vuelve algo complicado.
La comida la encuentran en los árboles, quizá por esa razón es que son tan altos.
Pero el agua no la pueden encontrar en lo alto pues tiende a estar a nivel del suelo.
Es posible agacharse, como lo hacen los camellos. Pero enderezarse de regreso es muy difícil para una jirafa y un elefante.
Las dos especies resolvieron su problema más o menos del mismo modo: creciendo un gran sifón.
Los elefantes crecieron el sifón después de la cabeza. Las jirafas crecieron el sifón antes de la cabeza.
Esa es la razón por la cual las girafas no pueden tener una cabeza tan grande.
Convergencia evolutiva: un ejemplo de los mismos rasgos en distintos linajes
La convergencia evolutiva es un proceso que ilustra el poder de la selección natural.
El mismo nicho ecológico se llena de manera muy parecida en distintos continentes por organismos que no tiene ninguna relación entre ellos.
La oportunidad que ofrece el mismo nicho da como resultado la evolución de fenotipos similares.
El ejemplo más famoso son los marsupiales de Australia. Evolucionaron en un continente donde no había euterios (placentarios o mamíferos de placenta), pero produjeron tipos análogos a los euterios que evolucionaron en los continentes del norte.
El Thylacine o lobo de Tasmania es análogo al lobo de placenta, las ardillas voladoras son análogas a los falangeros voladores, los ocelotes a los gatos marsupiales, hay osos hormigueros placentarios y marsupiales, hay ratones placentarios y marsupiales.
Hay infinidad de ejemplos de convergencia en vertebrados y también los hay en plantas.
Convergencia evolutiva: el ejemplo de todos los posibles esqueletos
El ejemplo perfecto de convergencia en evolución es el hecho que existen todos los posibles esqueletos.
Con excepción de aquellos que son inviables, la evolución inventó todos los esqueletos factibles de existir y en muchos casos lo hizo en múltiples ocasiones.
Existe un estudio donde se clasifican los esqueletos en 7 distintas categorías, por ejemplo: externo/interno, rígido/flexible, un-elemento/dos-elementos/más-de-dos-elementos, etc.
Con todos los valores que cada categoría puede tomar, se pueden construir 186 tipos de esqueletos distintos.
En la figura se puede observar que, exceptuando las combinaciones estructuralmente imposibles, todos los tipos de esqueleto fueron inventadas al menos una vez.
Convergencia evolutiva: el ejemplo del topo de nariz estrellada
Este topo vive en el este de Norteamérica y es mamífero de madriguera por lo que es casi ciego.
Desarrolló una nariz que tiene 22 apéndices en forma de estrella. Lo interesante es que la nariz no es para oler sino para detectar presas.
Una región de la nariz, la parte central, está densamente poblada de terminaciones nerviosas.
Es el equivalente a la fóvea del ojo del mamífero, pues tiene cerca de 25,000 receptores en un área de 1 cm de ancho. Le permite al topo tener una enorme sensibilidad, como la fóvea nos permite tener visión aguda y detallada.
Éste es un ejemplo de convergencia en la evolución de órganos de alta sensibilidad.
Adaptaciones evolutivas: el ejemplo de los nichos vacíos
Cada vez que una especie adquiere una nueva capacidad, adquiere también la llave de entrada a un nicho diferente.
La rama de reptiles que "inventó" las plumas y despues la capacidad de volar conquistó nichos que estaban vacantes.
Como resultado de esto es que existen 9,800 especies de aves, comparado con las 4,800 especies de mamíferos y las 7,150 especies de reptiles.
Lo que conocemos como insectos es un grupo de organismos que han sido muy exitosos: hay millones de especies de ellos.
Sin embargo, no todos son casos de éxito. Muy pocas aves han conquistado el agua. Hay 150 de especies tipo pato, 20 de podicipédidos, 21 de álcidos, 4 de colimbos (gaviformes) y 15 de pinguinos.
Ningún anfibio se ha adaptado al agua de mar.
Hay muchos mamíferos que comen hojas, sin embargo son muy pocas las aves que se alimentan de hojas. Esa es una adaptación que no se dio.
La selección natural es una fuerza sumamente poderosa
Con objeto de entender el poder de la selección natural, antes de ver un ejemplo, definamos coeficiente de selección a la manera como se definen las tasas de interés en un banco.
Sabemos que una tasa de interés del 1% anual aplicada a un capital de $100 hará que tengamos $101 al final de un año.
Vamos ahora a suponer que tenemos una población de 100 individuos tales que si tienen cierto rasgo producen 101 descendientes.
Si no tienen ese rasgo únicamente producen 100 descendientes. Diremos que el rasgo tiene un coeficiente de selección del 1% o 0.01. Se trata de un rasgo con coeficiente de selección positivo. Si existiera una desventaja al tener algún otro rasgo, por ejemplo, que nazcan únicamente 99 descendientes en vez de 100, se dice que el coeficiente de selección es negativo, que es de -0.01.
Ahora veamos con ejemplos el poder de la selección natural.
La primera imagen muestra una población que en la primera generación tiene 100 individuos con rasgo A y 100 individuos con rasgo B. Los individuos con rasgo A son el 50% de la población y los individuos con rasgo B son el otro 50% de la población. Los dos rasgos tienen el mismo coeficiente de selección: 0.1. Por esa razón a la segunda generación hay 110 individuos de cada rasgo, en la tercera 121 de cada rasgo, etc. Si los dos rasgos tienen el mismo coeficiente de selección, la proporción de individuos con cada rasgo no cambia con el tiempo, aun cuando aumenta la población.
La segunda imagen muestra las mismas dos poblaciones con 100 individuos pero ahora el rasgo A tiene un coeficiente de selección de 0.1 y B tiene coeficiente de selección de 0. En 24 generaciones, los individuos con rasgo A son el 90% de la población.
Supongamos ahora una población de 1000 individuos, donde únicamente 8 de ellos tienen un rasgo A con coeficiente de selección de 0.01. En 710 generaciones, el 90% de la población tendrá ese rasgo. Esto se puede ver en la tercera imagen.
Si el coeficiente de selección aumenta a 0.1, se necesitan sólo 75 generaciones para que el 90% de la población tenga ese rasgo, como se muestra en la cuarta imagen.
Estos ejemplos muestran cómo una pequeña diferencia en ventaja reproductiva puede en pocas generaciones cambiar la composición de una población. Es decir, cómo una población puede evolucionar.
A la selección natural le bastan pequeñas ventajas selectivas
La selección natural no necesita grandes ventajas para funcionar.
Dada la inmensidad de tiempo con la que cuenta, le basta con pequeñas ventajas.
Imaginemos unos ratones que están sujetos a una presión selectiva que trabaja sobre el aumento de tamaño.
Por ejemplo, que aquellos que son 1% más grandes tienen 1% más críos.
Con un poco de matemáticas se muestra que los descendientes de estos ratones llegarían a tener el tamaño de un elefante en algunas miles de generaciones.
Como los ratones viven alrededor de un año, esto tomaría solo unos cuantos milenios: un abrir y cerrar de ojos para la evolución.
Evolución de la iguana marina de las Galápagos
Los archipiélagos son laboratorios perfectos donde sucede la especiación. Lo que ahí pasa es que inicialmente el archipiélago es colonizado por una especie de planta o animal que posteriormente se ubica en las distintas islas donde establece poblaciones separadas.
Si las islas están muy cerca una de otra, los individuos van y vienen y no hay divergencia genética. Pero si las islas están lejos una de la otra tal que los individuos no se vuelven a mezclar, con el tiempo sucede la especiación.
El ejemplo perfecto es la iguana marina de las Galápagos. Esta especie se encuentra en un estado incipiente de especiación. Consta de 7 poblaciones distintas en 7 islas distintas, genéticamente distintas pero que todavía pueden reproducirse entre ellas.
Otro ejemplo de especiación es el de los pinzones de las Galápagos.
La variabilidad genética es de vital importancia
Cuando una población se encuentra en situaciones extremadamente adversas, mientras más diversidad genética tenga, mayor probabilidad existe de que haya un genotipo que pueda lidiar mejor con el medio ambiente y sobrevivir para reproducirse.
Es por esto que la reproducción sexual tiene enormes ventajas sobre la reproducción asexual.
La reproducción asexual produce clones idénticos en los cuales la única variabilidad que puede existir es la que resulta de mutaciones.
La evolución sucede a distintas velocidades
Las especies evolucionan, pero no todas a la misma velocidad.
Hay especies que han estado en su estado actual, sin cambiar, por millones de años.
Un ejemplo de ellos son los cangrejos herradura que se consideran fósiles vivientes pues son casi idénticos a fósiles de hace 445 ma.
Otro ejemplo son los árboles Gingko, que han permanecido casi iguales desde los fósiles del Pérmico de hace 270 ma.
Un tercer ejemplo es los peces Celacantos, que se consideraban extintos, sin embargo uno fue encontrado en el sur de África en 1938. Los fósiles que se conocen de estos peces son, los más antiguos, del Devónico (hace 400 ma) y la mayoría del Carbonífero (hace 350 ma).
Cuando una especie está bien adaptada al medio en el que vive, no está sujeta a ninguna presión evolutiva: puede sobrevivir con las características que tiene.
Sin embargo, cuando está sujeta a mucha presión, evoluciona "rápidamente", lo cual no significa "de un día a otro", sino en miles o millones de generaciones.
Tal es el caso de la aparición de pájaros a partir de reptiles, o la evolución de nuevos rasgos como dientes o quijadas, que distinguen a los mamíferos de los reptiles.
La evolución es inevitable
El matemático inglés Godfrey Harold Hardy y el médico alemán Wilhelm Weinberg postularon en 1908 de manera independiente un principio, conocido como el principio Hardy-Weinberg, que dice así:
"La composición genética de una población permanece estable siempre y cuando no existan fuerzas externas que la modifiquen".
Esto significa que en teoría, si nada ajeno sucede, las poblaciones permanecen idénticas indefinidamente.
La realidad no es así. Las poblaciones van cambiando pues siempre existen fuerza externas, como puede ser la selección natural, las mutaciones, el apareamiento no aleatorio, la deriva genética, la emigración, la inmigración, la escasez de recursos, por citar algunos casos.
Pongamos un ejemplo:
Supongamos que tenemos una población con un gen que puede venir en dos versiones (alelos) distintas: el C que es dominante y responsable del fenotipo de ojos cafés, y el a que es recesivo y responsable del fenotipo de ojos azules.
Supongamos también que el 60% de los alelos en la población son C y el 40% son a, los cuales van a ser heredados a la progenie.
Si los individuos de nuestra población se aparean de manera aleatoria, el fenotipo de la progenie será como se muestra en la primera figura. Habrá individuos con ojos cafés debido a que tendrán la combinación CC, aC o Ca. Sólo los individuos con combinación aa tendrán ojos azules.
Pero si contamos el número de C´s y de a´s en la tabla, sigue existiendo la proporción 60-40. En la segunda generación hay 120 C´s y 80 a´s. El principio Hardy-Weinberg se cumple, las C´s y las a´s siguen estando en la misma proporción.
En la realidad esto no sucede: siempre existe una fuerza externa que cambia la proporción de los alelos en la siguiente generación.
En nuestro caso, por poner algunos ejemplos, la fuerza externa puede ser:
Que las hembras prefieran aparearse con los machos de ojos azules, en cuyo caso esos machos tendrán ventaja reproductiva sobre los demás.
Que exista escasez de recursos y algún fenotipo tenga ventaja reproductiva sobre los otros.
Que algunos individuos emigren y/u otros inmigren y esto provoque el cambio en la composición de la población.
La segunda figura muestra el caso en que las hembras tienden a aparearse con los machos de ojos azules en mayor proporción. El resultado es que la composición genética de la población cambia. En esta segunda tabla hay 99 C´s y 73 a´s. La proporción cambió a 57.5-42.5 en una sola generación. En otras palabras, la población evolucionó.
La gran conclusión de todo lo anterior es que la evolución es inevitable: es imposible impedir que suceda.
La evolución es un proceso incremental
La evolución es un proceso incremental que trabaja sobre lo que ya existe. Es como un edificio que se va construyendo sobre una estructura anterior.
No inventa rasgos nuevos, sino que en base a los rasgos existentes, se suceden modificaciones dependiendo de las adaptaciones que los individuos vayan sufriendo.
Una pequeña modificación benéfica, que ofrece ventajas reproductivas sobre el resto de la población, y que se acumula sobre modificaciones sufridas en generaciones anteriores, puede dar como resultado en 500 ma diferencias tan grandes como las que hay entre un tiburón y un humano (ver figura anexa).
La figura muestra la radiación de los vertebrados a lo largo del tiempo, desde hace alrededor de 500 ma. En color aparece la línea de evolución de los humanos.
Cada rasgo del cuerpo humano tiene su origen en alguna adaptación sufrida por alguna especie en ese árbol, que dependió del medio en el que la especie vivía.
La evolución se manifiesta de dos formas
La evolución consiste de dos procesos fundamentales:
El cambio dentro de un mismo linaje, como por ejemplo, la evolución del caballo. A este proceso se le conoce como evolución filética o anagénesis.
La formación de nuevos linajes a partir de linajes previos, como por ejemplo, la aparición de las cebras y los asnos dentro del linaje de los caballos. A este proceso se le conoce como especiación o cladogénesis.
La evolución es un proceso oportunista
Cada que hay la oportunidad de superar a un competidor o de llenar un nicho vacío, la selección va a hacer uso de cualquier propiedad del fenotipo para triunfar en ese intento.
En general hay varias soluciones disponibles para cada reto del medio ambiente.
El vuelo se inventó tres veces en los vertebrados en tres distintos tiempos y con tres distintas soluciones. Las alas de las aves, las de los pterosauros y las de los murciélagos son todas distintas.
Y aun más distintas son las alas de los insectos, por ejemplo las libélulas, las mariposas y los escarabajos, aun cuando parece que todos ellos tienen un ancestro volador común.
Adaptaciones evolutivas: la anatomía de los cetáceos
Todos los mamíferos acuáticos que hoy conocemos evolucionaron a partir de mamíferos terrestres hace alrededor de 60 millones de años, cuando desaparecieron los dinosaurios.
A diferencia de cualquier otro mamífero, los cetáceos son capaces de vivir en aguas profundas y subir a la superficie sólo cuando necesitan expulsar el CO2 e inspirar O2. Desarrollaron adaptaciones anatómicas que les permiten ver y oír lo que sucede a su alrededor mientras respiran, haciendo posible la vida acuática.
La cavidad nasal de un cetáceo migró y se ubicó en la parte superior del cráneo. Por el contrario, los mamíferos terrestres, como los perros, tienen la cavidad nasal al final del hocico que apunta hacia el frente y hacia abajo.
En las imágenes anexas se puede comparar cómo respiran estos dos tipos de mamíferos cuando están en el agua.
Cuando un perro nada, debe levantar su cabeza para impedir que le entre agua y poder respirar. Cuando el perro hace esto, no puede saber qué está sucediendo debajo de él, pues sus ojos y oídos están sobre la superficie del agua.
Por el contrario, el delfín de la imagen anexa puede respirar tranquilamente mientras mantiene la vista hacia el agua, hecho que le permite reaccionar en caso de peligro.
Las islas permiten ver los efectos de la evolución más claramente
Las islas le dan claridad a la evolución, pues soportan menos especies, menos relaciones entre especies y más casos de extinción de especies que los continentes. Esto da como resultado ecosistemas más simples, que son más fáciles de estudiar. La disciplina que las estudia es Biogeografía de Islas.
Hay islas de dos tipos: continentales y volcánicas.
Las continentales se separaron de un continente en algún momento, al agrietarse las placas tectónicas y se llevaron consigo algunas especies que ya poblaban el continente padre. Ejemplos de isla continental son Madagascar, Nueva Zelanda, Sumatra, Borneo, Tasmania.
Las volcánicas aparecieron en el mar en algún momento y carecieron de vida hasta que poco a poco las fueron invadiendo especies que llegaron por agua o aire. Algunos ejemplos son las Galápagos, Hawaii y las Mascareñas.
Pero en todas las islas se producen dos fenómenos curiosos: gigantismo y enanismo.
Por ejemplo, en Galápagos y en las Mascareñas existen tortugas que descienden de tortugas del continente más cercano. Seguramente llegaron a las islas en balsas formadas por troncos y ramas. Evolucionaron a convertirse en tortugas gigantes, pues en ambos casos había un ecosistema que las sostenía y no había depredadores (especialmente de dos patas) que acabaran con ellas.
En cambio hay casos donde se produce el efecto contrario: sucede el enanismo. En islas como Malta, Sardinia, Sicilia, Creta, Chipre, Rodas, Delos, Sulawesi, Timor, Flores, Mindanao, en todas éstas se han encontrado fósiles de elefantes enanos. En las islas del archipiélago del Norte de California: San Miguel, Santa Rosa y Santa Cruz, se han encontras fósiles de mamuts enanos. Lo que sucede es que el ecosistema no da para mantener a las especies enormes y éstas evolucionan en individuos enanos que sí pueden sobrevivir y reproducirse en el medio que es más pobre que el del continente cercano.
Un ejemplo muy interesante es el del dragón de Komodo, que es una lagartija gigante, que evolucionó a convertirse de ese tamaño por las ventajas energéticas que obtuvo al alimentarse de elefantes enanos, que por cierto se extinguieron.
El dimorfismo sexual
En las especies que se reproducen sexualmente, existe una gama enorme de diferencias en aspecto entre el macho y la hembra, que son resultado del comportamiento de la especie. A esto se le conoce como dimorfismo sexual.
Algunos especies de peces de aguas profundas tienen machos enanos que viven como parásitos en el cuerpo de la hembra, pues si anduvieran nadando solos les costaría mucho trabajo encontrar con quien aparearse.
En el otro extremo, los elefantes marinos machos pueden llegar a ser hasta varias veces el tamaño de una hembra, pues esto les permite mantener alejados a sus rivales y lograr haremes muy grandes.
Los espléndidos plumajes de los machos de muchas aves son el resultado de selección sexual, de adaptaciones que han llevado a las hembras a preferir machos de plumajes atractivos, dando como resultado que los machos de plumajes poco atractivos desaparezcan pues no tienen progenie.
Todas las especies forman una estructura de árbol: el árbol de la vida
El árbol de la vida o árbol filogenético es una gráfica que muestra la genealogía de las distintas especies.
El árbol inicia en su primer nodo que es el origen de la vida.
Todas las especies están relacionadas y todas comparten ancestros comunes.
El primero en concebir esta idea que todas las especies vivas estaban relacionadas de esta manera fue Darwin.
La imagen que se muestra es un dibujo que él hizo en uno de sus cuadernos.
Esta liga es una imagen gráfica del árbol de la vida como se conoce hoy en día, obtenida a partir del análisis del ADN de las distintas especies vivas actualmente.
Esta otra liga es un sitio que permite explorar todo el árbol y ofrece imágenes e innumerables referencias.
Y esta otra es un sitio fantástico que permite recorrer el árbol como si fuera un fractal.
Cualesquiera dos individuos tienen ancestros comunes
Las consecuencias de la evolución no son obvias.
Todos nosotros somos descendientes modificados de nuestros padres o de la información genética de nuestros padres.
Todo ser vivo tuvo padres que llegaron a la edad de la reproducción y se reprodujeron con éxito.
Todo ser vivo nació de padres de su misma especie con los cuales se pudo haber reproducido.
Todo ser vivo, si tuvo descendencia, ésta fue de su misma especie y también se pudo haber reproducido con ella.
Todo ser vivo puede formar una fila imaginaria continua con todos sus antepasados y esa fila llegará hasta el origen de la vida. Cada individuo de esa fila se pudo haber reproducido con sus vecinos cercanos en la fila. Mientras más lejano un vecino, menores serán las posibilidades de reproducirse con él, ya que las especies evolucionan con el tiempo.
Cualesquiera dos seres vivos tienen un antepasado en común: esto igual aplica a dos humanos, como a un humano y un chimpancé, un perro y una lechuga, un fresno y una bacteria, un dinosaurio y tú.
Esta liga es una imagen gráfica del árbol de la vida, obtenida a partir del análisis del ADN de las distintas especies vivas actualmente.
La imagen muestra gráficamente la fila de antepasados de dos especies ficticias distintas, con un ancestro común.
Los individuos son similares localmente, pero a grandes distancias en el tiempo, los individuos pueden ser muy diferentes.
La evolución también impacta el comportamiento de los seres vivos
Los rasgos físicos de una especie no son el único resultado de la evolución. El comportamiento de la especie también es producto de la evolución.
Pongamos un ejemplo. El que una especie animal sea nocturna no es una casualidad, es una adaptación que le permitió sobrevivir. Seguramente compartía el territorio con un depredador diurno: de haber tenido una vida diurna, habría desaparecido.
Lo mismo podemos pensar de especies sociables: el vivir en grupos o tribus representó una adaptación favorable frente a aquellos individuos que vivían aislados y que desaparecieron.
No se nos debe olvidar que más del 99% de las especies que han existido, han desaparecido. Muchas de ellas debieron extinguirse por no haber tenido adaptaciones en su comportamiento que les dieran una ventaja reproductiva frente a otras.
El ser monógamos como los gibones, el vivir en los árboles como los monos, el volar como la mayoría de las aves, todos son ejemplos de conductas resultado de la evolución.
Un hecho muy interesante es el de aquellas aves voladoras que de pronto se encontraron en un medio sin depredadores, como es el caso del Dodo de las Islas Mauricio. Al paso del tiempo, dejaron de volar pues no había ninguna necesidad de escapar rápido del acecho del enemigo. Sin embargo, nunca se imaginaron que en el siglo XVI aparecería de pronto un depredador bípedo y con tecnología que acabaría con la especie, antes de que los dodos pudieran desarrollar una adaptación para cambiar su comportamiento.
La evolución de las aves y los insectos en las islas
Cuando las aves y los insectos se enfrentan a medios donde la competencia y la depredación es poco intensa, les sucede algo muy curioso: pierden la habilidad de volar y evolucionan hacia gigantismo.
Ejemplos de esto tenemos muchos, en muy diversas islas, tanto de especies vivas como extintas.
Las cucarachas gigantes de Australia, los grillos gigantes de Nueva Zelanda, los cormoranes no voladores de las Galápagos, el kakapo (un perico no volador) de Nueva Zelanda, el buho extinto de Cuba (Ornimegalonyx), los pájaros elefantes ya extintos de Madagascar (Aepyornis).
Darwin sabía de estos efectos. Un colega suyo, de nombre T. Vernon Wollaston, le dedicó un libro que publicó en 1856 donde reportaba el haber encontrado que 200 de las 500 especies de escarabajos de las islas Madeiras en el Atlántico habían perdido la habilidad de volar.
La docilidad surge en las islas
Las especies que habitan islas donde no hay depredadores, pierden sus adaptaciones defensivas.
Se pierden las coloraciones protectoras, los mecanismos de advertencia, las manifestaciones de cautela y la infancia se prolonga.
Este último fenómeno es el que tanto impresiona a los visitantes de las islas Galápagos: las especies confían en los humanos.
Los bobos de patas azules (piqueros) de las Galápagos son dóciles.
Las tortugas gigantes de las Galápagos son dóciles.
Las garzas y los pinzones de las Galápagos son dóciles.
Cualquiera que visita las islas queda impresionado con la indiferencia con la que los animales endémicos toleran la intromisión de los humanos. Darwin no fue la excepción. En su diario escribió que le llamaba la atención la "extrema docilidad" de las aves que había visto.
El empobrecimiento y falta de armonía aparece en las islas
Empobrecimiento se refiere a que en las islas escasean las especies. En general una isla es más pobre en diversidad de especies, comparada con el continente más cercano. Una isla tiene muchas menos especies que un territorio del mismo tamaño en un continente.
Falta de armonía se refiere a que en una isla las especies no están representadas en la misma proporción que en el continente. Además, las islas sufren mucho más la extinción de sus especies que los continentes.
Por dar ejemplos:
Hawaii tiene 6 mil especies endémicas de insectos, más no tiene hormigas.
Madagascar no tiene felinos ni antílopes endémicos, aun cuando está muy cerca de África.
Tristán de Acuña, en el Atlántico, no tiene aves de presa.
Nueva Guinea no tiene pájaros carpinteros ni buitres.
Nueva Zelanda, muy cerca de Australia, no tiene marsupiales.
Las islas muy pequeñas en general no tienen serpientes.
Las Galápagos, que tienen muchos reptiles, no tienen ningún anfibio, como ranas.
En las islas en general no hay mamíferos grandes y si los hay son murciélagos o ratas.
Tasmania, que tiene tanta variedad de palomas como Australia, sólo tiene la mitad de las especies de búhos.
La isla Mauricio hasta antes de la llegada de los humanos no tenía mamíferos terrestres.
El atolón de Aldabra en el Océano índico no tiene nada más que tortugas, moscas, unos moluscos y unas lombrices.
Esto se debe a que no es fácil que toda especie se disperse hacia una isla y no es fácil que una isla ofrezca los recursos para que toda especie se sostenga.
La forma del individuo es también resultado de la evolución
Hay proteínas que son directamente responsables de la fisiología - de la visión, respiración, digestión, olfato.
Hay otras proteínas, como Pax-6, que son el kit de herramientas que regulan la forma- controlan el número, tamaño y aspecto de las partes del cuerpo, así como la identidad de las células en el cuerpo.
En general, una mutación en el kit de herramientas tiene consecuencias catastróficas, por lo que no son heredadas.
Una consecuencia importante de esto es que la evolución de la forma se da con cambios en las proteínas que regulan el uso del kit de herramientas.
Como ejemplo, la sección del gen Pax-6 encargada de construir un ojo, es casi idéntica en el humano, en la mosca de la fruta y en el ratón.
La evolución se repite ocasionalmente en circunstancias distintas
Las opciones que la selección natural encuentra para que diferentes organismos se adapten a situaciones similares muchas veces se repiten de manera independiente.
Al analizar el árbol de la vida uno puede ver que estados y procesos complicados han surgido en múltiples ocasiones, muchas de ellas a partir de estados iniciales radicalmente distintos.
Si los genes que se requieren para construir estructuras relevantes y controles fisiológicos ya existen en los ancestros que todavía no sufren la adaptación, la selección hecha mano de la misma materia prima en circunstancias diferentes.
La fotosíntesis evolucionó al menos en tres ocasiones.
La lignina, el polímero que endurece las paredes celulares de las plantas y que permite que éstas crezcan muy alto desafiando la gravedad, evolucionó en dos ocasiones: en plantas vasculares terrestres y en algunas algas rojas marinas.
La eusocialidad, que es la organización social de las abejas, las termitas, las hormigas o los topos lampiños, apareció por lo menos 19 veces.
La fisiología de los homeotermos, aquellos animales que mantienen la temperatura corporal dentro de ciertos límites independientemente de la temperatura ambiental, apareció por lo menos en 8 linajes de vertebrados y en muchos grupos de insectos.
Plantas que flotan en el agua sin raíces evolucionaron a partir de plantas con raíces en 12 o más ocasiones diferentes.
Esqueletos mineralizados, como los exoesqueletos de los caracoles o los percebes, surgieron no menos de 21 veces y hace entre 550 y 445 ma.
La capacidad de inyectar veneno apareció en un mínimo de 24 grupos de animales distintos, desde medusas hasta arañas, escorpiones, hormigas, abejas, pulpos, peces, caracoles, víboras y hasta algunos mamíferos como el ornitorrinco y la musaraña de cola corta.
El comportamiento evoluciona de forma diferente a como evoluciona la anatomía
En el caso de la anatomía, las similitudes son el resultado de compartir antepasados. Si los humanos tenemos 5 dedos en cada extremidad no es por casualidad. Es porque descendemos de anfibios que tenían 5 dedos también.
Esto no sucede con la conducta. Dos especies genéticamente muy cercanas pueden tener comportamientos muy disímiles si viven en hábitats distintos o si consumen diferentes alimentos.
También sucede que especies filogenéticamente muy distantes una de otra, pueden tener conductas similares si habitan nichos ecológicos parecidos.
El mejor ejemplo son las dos especies de simios más cercanas a nosotros: los gorilas y los chimpancés. Son tan parecidas entre ellas que no es raro que el público en general confunda un gorila de tamaño pequeño con un chimpancé.
Los gorilas son herbívoros, alimentándose de tallos, hojas y en ocasiones algunos frutos. Los chimpancés son frugívoros, es decir, consumen fruta y complementan su alimentación con termitas, hormigas y si es posible, con carne de mono.
La diferencia en dieta marca una diferencia en comportamiento sexual.
Los gorilas tienen una enorme masa corporal que deben mantener a base de plantas. Para lograrlo, deben dedicar el día completo a comer y no pueden perder tiempo en trasladarse de un lado a otro. Permanecen en un mismo territorio, no muy grande, que un sólo individuo puede fácilmente defender. Esto ha llevado a que los machos desarrollen una estrategia sexual de poligamia. Un macho monopoliza un harem de hembras y repele a los demás machos. Así funciona su sociedad.
El caso de los chimpancés, que se alimentan de frutos, es diferente. Los árboles llenos de fruto maduro aparecen de manera impredecible. Los chimpancés tienen que trasladarse para ubicarlos. Esto implica que viven en extensiones de terreno muy grande y difíciles de defender. Además, cuando encuentran alimento, hay suficiente para compartir con otros chimpancés. De aquí que hayan desarrollado otras adaptaciones sociales. Un chimpancé macho necesita de los otros machos para defender el territorio. No tiene caso reprimir a los rivales sexuales. Les conviene más vivir en grupos y tener una estrategia sexual promiscua: todos los machos comparten a todas las hembras.
