Extinción y radiación adaptativa

  Introducción

¡Ay!, las extinciones masivas y las radiaciones adaptativas... parece irónico que estos dos conceptos estén tan bien estrechamente relacionados. Momentos de caos seguidos por explosiones de creatividad biológica. Y sinceramente, ¿cómo no iba a parecerme fascinante todo esto?

Las grandes extinciones

A lo largo de la historia de la vida en la Tierra, la vida se ha enfrentado a numerosas extinciones masivas, donde enormes cantidades de especies desaparecieron en periodos de tiempo relativamente cortos. Uno de los mejores ejemplos y más conocidos, es la extinción masiva del Cretácico-Paleógeno (K-Pg), eliminando tres cuartas partes de las especies de plantas y animales en la Tierra, hace 66 millones de años. Marcando el final del periodo Cretácico y el inicio del Cenozoico (MacLeod et al., 1997; Jeffrey, 2013)

Representación artística del escenario tras el impacto del asteroide hace 66 millones de años. Créditos de la imagen: Ruben Koops.

Ante tal catástrofe, la gran mayoría de nichos ecológicos quedaron vacíos y gracias a la desaparición de los dinosaurios no avianos, se abrió todo un abanico de oportunidades listo para ser explotado por los pequeños supervivientes. Los mamíferos, que hasta entonces habían tenido un papel secundario en la era de los dinosaurios, comenzaron a ocupar esos nichos desocupados y a diversificarse enormemente (Alroy, 1999), dando lugar a la gran variedad de formas, tamaños y estilos de vida que conocemos hoy.

Dos caras de la misma moneda

Curiosamente, este patrón no es exclusivo del evento K-Pg, sino que se repite tras cada una de las extinciones masivas que ha sufrido la vida en la Tierra. Este fenómeno se conoce como radiación adaptativa. Ocurre cuando un grupo de organismos, a partir de una especie ancestral, se diversifica rápidamente en un gran número de especies descendientes que ocupan una amplia variedad de nichos ecológicos.

Para que este proceso sea exitoso, se requiere aislamiento geográfico, ausencia de depredadores y una marcada heterogeneidad ambiental. En todo estos casos, lo importante es que la radiación se produce gracias a la presencia de una adaptación clave que permite a los organismos utilizar un nuevo nicho ecológico, lo que lleva a una amplia diferenciación en sus hábitos alimenticios y en la morfología asociada a esos procesos.

Muestra de la radiación adaptativa de los chupaflores hawaianos (Drepanididae). Las flecas indican posibles cambios evolutivos a través de los cuáles la forma de los picos han evolucionado mediante estadios intermedios. Imagen de dominio público.

Algunos de los ejemplos más destacados incluyen a los famosos pinzones de Darwin, los cíclidos africanos o los chupaflores hawaianos (ver figura de arriba). Todo estos grupos se han diversificado en regiones donde la diversidad de otras aves o peces es relativamente baja. Por tanto, parece que los cambios evolutivos en el uso de los recursos podrían estar determinados por la competencia interespecífica.

Así pues, la competencia interespecífica puede favorecer la evolución de la divergencia, haciendo que las especies se especialicen en distintos modos de utilización de los recursos. Estas respuestas evolutivas pueden impulsar la radiación adaptativa, pero no son necesariamente responsables de todas las radiaciones adaptativas. Los ejemplos de desplazamiento de carácter son una evidencia de que las especies evolucionan en respuesta a la competencia interespecífica, definiéndose como una mayor diferencia entre pares de poblaciones de especies simpátricas que entre pares de especies alopátricas, como podría ser el caso de los pinzones de Darwin.

Hace unos 25 años, la isla de Daphne Major, que originalmente albergaba una sola especie de pinzón de Darwin (Geospiza fortis) fue invadida por otra especie de pinzón de pico más grande (Geospiza magnirostris). Sorprendentemente hubo un cambio evolutivo rápido en los tamaños de pico de G. forsis. En respuesta a la intensa competencia por las semillas más grandes, esta especie ha evolucionado para aprovechar al máximo las semillas pequeñas (Grant y Grant, 2006)

Comparativa de tamaño de los picos de Geospiza forstis. De izquierda a derecha: un individuo con pico grande y, a la derecha, con un pico pequeño. Editado de Grant y Grant, 2006.

Entonces ante esto se podría decir que ¿existe alguna relación entre las radiaciones adaptativas y la biodiversidad? Esencialmente sí. En todo los casos en que se ha presentado una radiación adaptativa, la biodiversidad ha aumentado.

Conclusión

Así de fascinante es la evolución, el auge y caída de una dinastía puede suponer el éxito de una nueva, hasta cierto punto es como si fuera Juego de Tronos, pero aplicado desde un punto de vista evolutivo. Cada grupo tiene sus características particulares y su propio nivel de diversidad. Todavía quedan muchas cosas que tratar sobre la biodiversidad...

Bibliografía

1. Levinton, Jeffrey. (2013). Extinction in the Fossil Record.
   https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.1994.0045
2. N. MacLeod, PF Rawson, PL Forey, FT Banner, MK Boudagher-Fadel, PR Bown, JA Burnett, P. Chambers, S. Culver, SE Evans, C. Jeffery, MA Kaminski, AR Lord, AC Milner, AR Milner, N. Morris, E. Owen, BR Rosen, AB Smith, PD Taylor, E. Urquhart, JR Young. (1997). The Cretaceous-Tertiary biotic transition.
   https://www.researchgate.net/publication/39065961_The_Cretaceous-Tertiary_biotic_transition_J_Geol_Soc_London_154_265-292
3. John Alroy, (1999). The Fossil Record of North American Mammals: Evidence for a Paleocene Evolutionary Radiation.
   https://academic.oup.com/sysbio/article-abstract/48/1/107/1657369
4. Grant, Peter & Grant, B. (2006). Grant PR, Grant BR.. Evolution of character displacement in Darwin's Finches.
   http://agrilife.org/eeb2/files/2015/01/Science-2006-Grant-224-6.pdf