La evolución de las especies
Un chihuahua y un gran danés no se parecen en nada: uno cabe en una bolsa y el otro te mira a los ojos. Sin embargo, son la misma especie. En cambio, un caballo y un burro se parecen bastante, pero son especies distintas. ¿Qué criterio decide cuándo dos poblaciones son una sola especie o ya son dos? Y, sobre todo, ¿cómo se pasa de una a dos? Esa es la pregunta de esta página.
El concepto de especie
El caballo y el burro sí pueden cruzarse: su cría es la mula. Pero la mula es estéril, no puede tener descendencia. Ahí está la clave.
Explica qué es una especie según el criterio biológico (cruce con descendencia fértil) y pon un ejemplo de dos animales emparentados que pertenecen a especies distintas.
Explica qué es una especie según el criterio biológico (cruce con descendencia fértil) y pon un ejemplo de dos animales emparentados que pertenecen a especies distintas.
Distingue entre aislamiento geográfico y aislamiento reproductivo, y explica por qué el segundo es el que marca que dos poblaciones ya son especies diferentes.
Distingue entre aislamiento geográfico y aislamiento reproductivo, y explica por qué el segundo es el que marca que dos poblaciones ya son especies diferentes.
Cómo se forma una nueva especie
La especiación es el proceso por el cual una población da origen a una o más especies nuevas. Hay dos caminos principales.
Las etapas de la especiación alopátrica son:
-
Una población única ocupa un territorio.
-
Una barrera geográfica la divide en dos y se interrumpe el flujo de genes.
-
En cada lado aparecen mutaciones distintas y la selección natural actúa en ambientes algo diferentes.
-
Tras muchas generaciones, las poblaciones han divergido tanto que, si se reencuentran, ya no producen descendencia fértil: son dos especies.
Para saber si dos grupos separados ya son especies distintas, se comprueba si, al juntarlos, se cruzan y tienen descendencia fértil.
Observa el esquema, que muestra tres etapas en la evolución de una población que queda dividida por una barrera geográfica. ¿Qué es la especiación? Explica, etapa por…
Observa el esquema, que muestra tres etapas en la evolución de una población que queda dividida por una barrera geográfica. ¿Qué es la especiación? Explica, etapa por etapa, cómo el aislamiento geográfico puede conducir a la formación de una nueva especie, e indica qué comprobarías en los dos grupos señalados con ? para saber si ya son especies distintas.
A cada lado del Gran Cañón viven especies de ardillas muy parecidas pero distintas. Explica qué tipo de especiación ilustra este ejemplo y reconstruye el proceso que la…
A cada lado del Gran Cañón viven especies de ardillas muy parecidas pero distintas. Explica qué tipo de especiación ilustra este ejemplo y reconstruye el proceso que la originó.
La selección natural cambia las poblaciones
La especiación necesita que las poblaciones cambien. El principal motor de ese cambio es la selección natural, que actúa en tres pasos:
-
Variabilidad: los individuos de una población son distintos entre sí y parte de esas diferencias es hereditaria (viene de mutaciones y de la reproducción sexual).
-
Supervivencia y reproducción diferencial: en cada ambiente, unos rasgos dan más probabilidad de sobrevivir y dejar descendientes.
-
Herencia: los descendientes heredan esos rasgos, así que en la siguiente generación el rasgo ventajoso es más frecuente.
Veámoslo con números. En una población de 100 escarabajos hay 50 claros y 50 oscuros. Las aves ven mejor a los claros sobre la corteza oscura. Supón que sobrevive el 40 % de los claros y el 80 % de los oscuros, y que los sobrevivientes se reproducen hasta volver a 100 individuos con el mismo color que sus padres.
| Generación | Claros | Oscuros | % de claros |
|---|---|---|---|
| 0 | 50 | 50 | 50 % |
| 1 | 33 | 67 | 33 % |
| 2 | 20 | 80 | 20 % |
Cada generación los claros pierden terreno: el color oscuro se vuelve más frecuente. Nadie "decidió" cambiar de color: el ambiente solo filtró lo que ya existía.
En una población de escarabajos hay individuos con caparazones más claros y más oscuros, y los depredadores ven mejor los claros sobre la corteza oscura de los árboles.…
En una población de escarabajos hay individuos con caparazones más claros y más oscuros, y los depredadores ven mejor los claros sobre la corteza oscura de los árboles. Explica paso a paso cómo actuará la selección natural sobre la frecuencia de cada color en las siguientes generaciones.
Un paciente diagnosticado con una infección bacteriana interrumpe a los 4 días un tratamiento antibiótico prescrito para 10 días porque ya no tiene síntomas. A las dos…
Un paciente diagnosticado con una infección bacteriana interrumpe a los 4 días un tratamiento antibiótico prescrito para 10 días porque ya no tiene síntomas. A las dos semanas, la infección reaparece con mayor agresividad y el mismo antibiótico resulta ineficaz. Su familiar afirma: «Las bacterias se han acostumbrado al medicamento para sobrevivir y ahora se han hecho inmunes». Rebate la afirmación de su familiar basándote en la teoría de la selección natural y predice razonadamente cómo habrán cambiado las frecuencias de bacterias sensibles y resistentes en la población bacteriana entre el inicio del tratamiento, el día 4 y la recaída.
Radiación adaptativa y biodiversidad
En las islas Galápagos viven más de una docena de especies de pinzones con picos muy distintos (gruesos para partir semillas, finos para cazar insectos, largos para tomar néctar). Todas descienden de una población fundadora que llegó del continente. ¿Cómo una sola especie se convierte en tantas?
Biodiversidad
El resultado de miles de millones de años de especiación (y de extinciones) es la biodiversidad.
México es un país megadiverso, y la CONABIO se encarga de estudiar y registrar esa riqueza.
Define biodiversidad y nombra sus tres niveles, poniendo un ejemplo de cada uno.
Define biodiversidad y nombra sus tres niveles, poniendo un ejemplo de cada uno.
La deriva genética
La selección natural no es el único mecanismo evolutivo. La deriva genética es el cambio al azar de las frecuencias de los alelos de una generación a otra, sin relación con que el alelo sea ventajoso o no. Pesa mucho más en poblaciones pequeñas: igual que 10 volados dan resultados muy desparejos, y 10,000 volados se acercan al 50 %.
Un caso típico es el efecto fundador: unos pocos individuos colonizan un lugar nuevo y llevan solo una muestra al azar de los alelos de la población original.
En una isla oceánica recién formada tras una erupción, una tormenta arrastra una pequeña balsa de vegetación con 8 escarabajos de una especie continental (6 verdes y 2…
En una isla oceánica recién formada tras una erupción, una tormenta arrastra una pequeña balsa de vegetación con 8 escarabajos de una especie continental (6 verdes y 2 marrones). En el continente viven millones de estos escarabajos, donde el 95 % son marrones camuflados y solo el 5 % son verdes, ya que las aves depredan con facilidad a los verdes. Al cabo de varias generaciones, en la isla (donde no existen aves depredadoras) el 75 % de los escarabajos son verdes. Justifica a qué mecanismo evolutivo se debe la diferencia inicial y predice cómo influirá la deriva genética frente a la selección natural si la población de la isla sigue siendo reducida.
Detrás de la evolución: el ADN
Todo lo anterior descansa en la información genética. Antes de cada división celular el ADN se copia (replicación) y, para producir un rasgo, se expresa: se transcribe a ARN y se traduce a proteínas. Si en la copia ocurre un error, aparece una mutación; si esta altera una proteína, puede cambiar un rasgo, y la selección natural podrá actuar sobre él. Así, la replicación, la expresión de los genes y sus errores son el fundamento molecular de la herencia y de la variabilidad que alimenta la evolución. Más detalles en las páginas «Las mutaciones» y «La expresión génica».
La tasa de extinción fósil natural («de fondo») se estima en 1 especie por cada millón de especies al año, mientras que la tasa actual debida a la acción humana es entre…
La tasa de extinción fósil natural («de fondo») se estima en 1 especie por cada millón de especies al año, mientras que la tasa actual debida a la acción humana es entre 100 y 1,000 veces mayor. Sabiendo que tras las grandes extinciones masivas del pasado (como la del Pérmico o el Cretácico) la biosfera tardó entre 5 y 10 millones de años en recuperar su biodiversidad mediante radiación adaptativa, analiza y justifica por qué el ritmo actual de destrucción de hábitats no puede ser amortiguado por la aparición de nuevas especies y qué impacto tendrá esto a escala geológica en el árbol de la vida.
Extinción y límites entre especies
Una extinción es la desaparición completa de una especie. Una extinción masiva ocurre cuando, en poco tiempo geológico, desaparece gran parte de las especies del planeta. Hace unos 66 millones de años, el impacto del asteroide de Chicxulub, en Yucatán, marcó el final de los dinosaurios no avianos y de muchas especies más. Hoy la pérdida de biodiversidad se debe sobre todo a la destrucción de hábitats, las especies invasoras, la sobreexplotación y el cambio climático. La vaquita marina y la mariposa monarca son ejemplos mexicanos de especies amenazadas.
Además, los límites entre especies no siempre son nítidos. Osos polares y osos pardos pueden hibridar y tener crías fértiles, y aun así se les considera especies distintas por sus diferencias ecológicas, anatómicas y genéticas. El criterio biológico es una herramienta útil, pero la naturaleza no siempre traza líneas perfectas.
Vuelve al principio: un chihuahua y un gran danés son una sola especie porque pueden cruzarse y tener descendencia fértil, mientras que el caballo y el burro, cuya mula es estéril, son dos. Y las especies nuevas surgen cuando el aislamiento deja que cada población acumule cambios, hasta que ya no pueden mezclarse.