La evolución de las especies

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.

Un caballo y un asno pueden cruzarse y producir una mula, pero pertenecen a especies distintas. Explica, aplicando el criterio biológico de especie, por qué la mula no «une» a las dos especies.

Distingue entre aislamiento geográfico y aislamiento reproductivo, y explica por qué el segundo es el que marca que dos poblaciones ya son especies diferentes.

Unas moscas de la fruta llevan cientos de generaciones criándose en un laboratorio, aisladas de las silvestres, y ya apenas se cruzan con ellas cuando se juntan. Razona, aplicando el criterio biológico de especie, si podemos decir que las del laboratorio están en camino de ser una especie distinta.

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.

Reto del tema. Cita tres ejemplos de barreras geográficas que pueden dividir una población de seres vivos (por ejemplo, una cordillera, un río que cambia de curso o un brazo de mar) y explica qué impide exactamente cada barrera a los individuos de ambos lados.

Se valorará que nombres tres barreras geográficas distintas y que expliques que impiden que los individuos de ambos lados se encuentren y se crucen entre sí.

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.

Algunas moscas ponen sus huevos en manzanos y otras, muy emparentadas con ellas, en espinos, y cada grupo se cruza casi siempre dentro de su planta. Explica qué es la especiación simpátrica y en qué se diferencia del caso clásico de la barrera geográfica.

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 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.

Una ilustración clásica de un libro antiguo muestra la evolución del caballo como una fila india: el pequeño Hyracotherium (de cuatro dedos, ramoneador en bosques) camina detrás de formas intermedias que van aumentando de tamaño y perdiendo dedos de manera constante hasta llegar al caballo moderno (Equus, de gran alzada, corredor de praderas con un único dedo). El pie de foto dice: «La evolución sigue una dirección fija hacia formas más grandes, complejas y perfectas». Rebate esta afirmación señalando al menos dos errores conceptuales y justifica por qué los paleontólogos representan hoy la filogenia del caballo como un arbusto ramificado adaptado a cambios climáticos y no como una escalera progresiva.

Un centro de investigación agrícola produce una variedad de trigo clonado (genéticamente idéntico en un 100 %) que rinde un 40 % más que cualquier variedad tradicional bajo sequía moderada. El agrónomo afirma: «Hemos alcanzado el fenotipo óptimo; eliminar la variabilidad genética de nuestros campos es la estrategia evolutiva más segura a largo plazo». Predice razonadamente qué ocurrirá con este cultivo si aparece una nueva plaga fúngica imprevista frente a un cultivo tradicional diverso, y justifica por qué, en ambientes cambiantes, conservar variabilidad genética resulta ventajoso para las poblaciones naturales en lugar de homogeneizarse en un único tipo supuestamente óptimo.

El pez subterráneo Astyanax mexicanus carece de ojos funcionales y de pigmentación, a diferencia de los individuos de la misma especie que habitan en ríos iluminados en la superficie. Un alumno propone dos hipótesis: 1) «Al vivir en la oscuridad, dejaron de usar los ojos, estos se atrofiaron y heredaron esa falta de visión sus descendientes»; 2) «Perder órganos no puede ser evolución por selección natural, porque evolucionar siempre consiste en ganar estructuras más complejas». Rebate ambas hipótesis: demuestra el error lamarckista de la primera y justifica, en términos de costo metabólico y balance energético en un medio con poco alimento, por qué la atrofia ocular y pigmentaria pudo suponer una ventaja adaptativa.

Define biodiversidad y nombra sus tres niveles, poniendo un ejemplo de cada uno.

Distingue entre población y comunidad con un ejemplo del mismo lugar: todos los gorriones de un parque frente a todos los seres vivos de ese parque. ¿Por qué el concepto de especie se aplica a poblaciones y no a comunidades?

Explica qué es una radiación adaptativa y descríbela con el ejemplo de los pinzones de las islas Galápagos: de una especie ancestral llegada del continente surgieron varias especies con picos adaptados a distintos alimentos.

Explica por qué las islas se consideran «laboratorios naturales de evolución»: qué papel juegan el aislamiento, los ambientes nuevos con pocos competidores y las radiaciones adaptativas. Pon un ejemplo (Galápagos, Canarias o Madagascar).

El oso polar (Ursus maritimus) y el oso pardo (Ursus arctos) divergieron hace unos 500,000 años y presentan adaptaciones morfológicas y metabólicas muy distintas. Debido al retroceso del hielo ártico, sus áreas de distribución se solapan cada vez más y se han documentado híbridos fértiles en libertad («osos grolar»). Con estos datos: a) Cuestiona las limitaciones del concepto biológico de especie aplicado a este caso. b) Predice y justifica qué consecuencias genéticas a largo plazo podría tener este flujo génico para la conservación de las adaptaciones específicas del oso polar si el hielo sigue desapareciendo.

Reto del tema. Imagina que trabajas como biólogo evolutivo y debes evaluar el impacto potencial del cambio climático en la fauna de tu zona.

1. Obtención de datos: Accede a la web oficial del INETER (apartado de series climáticas o de cambio climático) y anota la anomalía o variación de la temperatura media anual en tu departamento durante las últimas décadas (por ejemplo, $+1.4$ ºC).

2. Selección del modelo: Elige una especie autóctona (como el zanate o la lagartija espinosa) e investiga un rasgo fenotípico vinculado a la termorregulación (por ejemplo, longitud media corporal de $14.2$ cm o tonalidad de la piel/plumaje).

3. Informe evolutivo: Redacta un informe breve ($1$ página) con una tabla comparativa donde expliques cómo interpretarían la adaptación de dicha población a ese aumento térmico: a) el lamarckismo (necesidad, uso/desuso y herencia adquirida) y b) la teoría sintética (mutación aleatoria, variabilidad preexistente y selección natural). Concluye con una propuesta razonada sobre cómo un aislamiento geográfico prolongado entre poblaciones urbanas y rurales podría culminar en una especiación.

Se valorará:

• Precisión en la recogida e interpretación del dato climático real del INETER.

• Distinción rigurosa y contrastada entre los mecanismos de la teoría de Lamarck y la teoría sintética.

• Coherencia en la justificación de la selección natural y de las etapas de especiación.