Un chihuahua y un pastor alemán no se parecen en nada: uno cabe en una mochila y el otro te mira a los ojos. Sin embargo, son la misma especie. En cambio, un caballo y un burro (o asno), que se ven en cualquier finca de Azuero, 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.
Cómo se forma una nueva especie
La especiación es el proceso por el cual una población da origen a una o más especies nuevas. Según el neodarwinismo, hay dos grandes vías: la divergencia adaptativa (gradual: alopátrica, simpátrica y parapátrica) y la especiación instantánea (peripátrica y poliploidía). No hace falta verlas todas en detalle: alcanza con entender en qué se diferencian.
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.
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.
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.
Panamá, un istmo pequeño entre dos océanos, tiene una enorme diversidad de ambientes, y el Smithsonian en la isla Barro Colorado y MiAmbiente estudian y protegen esa riqueza.
Otro ejemplo es la selección sexual: en el lago Victoria, cientos de especies de cíclidos se mantienen separadas porque las hembras eligen a los machos por su coloración. Si el agua se enturbia y ya no se ve bien el color, esa barrera reproductora se debilita, los cíclidos se cruzan entre sí y la diversidad de especies disminuye.
Además, una población es el conjunto de individuos de una especie en un lugar (todos los gorriones de un parque), y una comunidad es el conjunto de todas las poblaciones de ese lugar. La especie se define por el cruce entre individuos, por eso se aplica a poblaciones y no a comunidades.
Practica★☆☆Sin empezar
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.
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…
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?
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 tiradas de moneda dan resultados muy desiguales, y 10,000 tiradas 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.
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».
Extinción, macroevolución y modelos alternativos
La microevolución es el cambio dentro de las poblaciones hasta formar especies. La macroevolución estudia los cambios por encima de la especie: extinciones masivas, radiaciones de grandes grupos y novedades como el vuelo en las aves. Un ejemplo es la radiación de los mamíferos tras la extinción de los grandes saurios.
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, al final del Cretácico, el impacto de un asteroide, cuyo cráter está en Yucatán (México), marcó el final de los dinosaurios no avianos y de muchas especies más. Otra extinción masiva fue la del final del Pérmico, hace unos 252 millones de años.
Hoy la pérdida de biodiversidad se acelera por actividades humanas: la destrucción de hábitats (la deforestación del Darién elimina el bosque donde viven muchas especies), las especies invasoras (desplazan o devoran a las nativas, que no tienen defensas frente a ellas), la sobreexplotación (cazar o pescar más rápido de lo que la especie se reproduce), la contaminación (aguas residuales y agroquímicos que envenenan ríos y manglares) y el cambio climático (altera temperatura y lluvias y blanquea los corales). La rana dorada y el águila arpía son ejemplos panameños de especies amenazadas.
Además, los límites entre especies no siempre son nítidos. Osos polares y osos pardos, que divergieron hace unos 500,000 años, 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.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es una extinción y cuándo se habla de extinción masiva, citando dos ejemplos de la historia de la Tierra (por ejemplo, la del final del Pérmico o la que…
Explica qué es una extinción y cuándo se habla de extinción masiva, citando dos ejemplos de la historia de la Tierra (por ejemplo, la del final del Pérmico o la que acabó con los dinosaurios al final del Cretácico).
Cita las principales causas por las que las actividades humanas aceleran hoy la pérdida de biodiversidad (destrucción de hábitats, especies invasoras, sobreexplotación,…
Cita las principales causas por las que las actividades humanas aceleran hoy la pérdida de biodiversidad (destrucción de hábitats, especies invasoras, sobreexplotación, contaminación y cambio climático) y explica brevemente cómo actúa cada una.
Vuelve al principio: un chihuahua y un pastor alemán 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.
Resumen
¡A practicar! 1 ejercicios de nivel medio en este apartado