Los trillizos de la evolución

  Introducción

Todos los biólogos evolutivos están de acuerdo en que un rasgo adaptativo es aquel que mejora la aptitud del organismo en comparación con al menos algunos rasgos alternativos. Pero, como ya es costumbre, los biólogos evolutivos rara vez nos ponemos de acuerdo...

Creo que, esencialmente, este meme es una buena representación de lo que va a tratar este artículo.

Los opuestos se atraen

Algunos autores incluyen una perspectiva histórica en su definición de adaptación, mientras que otros no lo hacen. Una definición no histórica fue propuesta por Reeve y Sherman (1993): "Una adaptación es una variante fenotípica que resulta en una mayor aptitud entre un conjunto específico de variantes en un ambiente determinado". Esta definición se refiere únicamente a los efectos actuales del rasgo sobre el éxito reproductivo, en comparación con otras variantes.

En el otro extremo, Harvey y Pagel (1991) sostiene que: "Para que un rasgo sea considerado una adaptación, debe ser un rasgo derivado que evolucionó en respuesta a un agente selectivo". Esta definición, basada en la historia, requiere comparar los efectos del carácter sobre la aptitud con los de una variante específica: es decir, el estado ancestral del carácter del cual evolucionó. Los datos filogenéticos o paleontológicos pueden proporcionar sobre ese estado ancestral.

Una razón para este énfasis en la historia es que un estado de carácter puede ser simplemente una consecuencia de la historia filogenética, en lugar de una adaptación. Darwin vio claramente que una característica podría ser beneficiosa, pero no haber evolucionado para la función que cumple hoy, o para ninguna función en absoluto.

"Las suturas en los cráneos de los mamíferos jóvenes se han presentado como una hermosa adaptación para facilitar el parto, y sin duda lo hacen o pueden ser indispensables para este acto: pero como las suturas también se presentan en los cráneos de aves y reptiles jóvenes, que solo deben de salir de un huevo roto, podeos inferir que esta estructura surgió de las leyes del crecimiento, y ha sido aprovechada en el parto de los animales superiores" ( El origen de las especies , capítulo 6)"

Que debamos o no postular que un rasgo es una adaptación depende de este tipo de razonamiento. Por ejemplo, sabemos que a longitud del pico varía dentro y entre las especies de pinzones de Galápagos, por lo tanto tiene sentido preguntarse si hay una razón adaptativa para que la longitud promedio del pico sea de 11.5 mm en una especie y de 8.1 mm en otra (Grant, 1986). Pero no tiene sentido preguntarse si es adaptativo que el pinzón tenga cuatro dedos en lugar de cinco, como las iguanas de Galápagos, porque el ancestro de las aves perdió el quinto dedo, y nunca se ha recuperado en ninguna ave desde entonces. Cinco dedos probablemente no sean una opción para las aves, debido a restricciones genéticas del desarrollo.

Así, si preguntamos por qué una especie tiene una característica en lugar de otra, la respuesta puede estar en la adaptación, o puede estar en la historia filogenética.

¿Quién es quién?

Encima, para rizar más el rizo, a veces una adaptación puede adquirir funciones nuevas sin haber sido seleccionadas para esas funciones. Es lo que se conoce como preadaptación. Un rasgo que, por casualidad, sirve a una nueva función. Por ejemplo, los loros tienen picos fuertes y afilados, usados ​​para alimentarse de frutas y semillas. Cuando se introdujeron ovejas domésticas en Nueva Zelanda, algunas fueron atacadas por un loro autóctono, el kea (Nestor notabilis), que perforaba la piel y se alimentaba de la grasa de las ovejas. El pico del kea era fortuitamente adecuado para esta nueva función, y puede considerarse una preadaptación para cortar piel.

Fíjese en la sorprendente curvatura del pico del kea (Nestor notabilis). Imagen extraída de aquí .

Las preadaptaciones que han sido realmente utilizadas para cumplir una nueva función han sido denominadas exaptaciones (Gould y Vrba, 1982). Por ejemplo, las alas de algunas aves marinas, como los araos, pueden considerarse exaptaciones para nadar: estas aves "vuelan" bajo el agua, además de en el aire. Una exaptación puede ser modificada aún más por selección, de manera que esas modificaciones se convertirán en adaptaciones para la nueva función: las alas de los pingüinos, por ejemplo, se han modificado en aletas y ya no pueden sostener el vuelo aéreo.

Dos buenos ejemplos de exaptación son las alas de los araos y de los pingüinos. Aunque, en estos 
últimos, las alas han sido modificadas por selección natural hasta convertirse en una adaptación a la vida acuática. Imagen del arao extraído de aquí y la del pingüino de aquí .

Conclusión

Ya sea desde un punto de vista funcionalista o histórico, ambas perspectivas me parecen bastante interesantes. Y aunque los opuestos no siempre se atraen (como lo bien lo demuestran los debates entre autores), al menos sirven para generar información relevante y para comprender de una manera más crítica por qué los organismos son como son. Porque, en evolución, las respuestas rara vez son concluyentes, y las buenas preguntas casi siempre surgen de la disputa (además de la observación).

Bibliografía

1. Reeve, H. K., & Sherman, P. W. (1993). Adaptation and the Goals of Evolutionary Research.
   https://www.jstor.org/stable/2832133?seq=1
2. Harvey, P. H., and M. D. Pagel. 1991. The Comparative Method in Evolutionary Biology. Oxford University Press, Oxford
3. Darwin, Charles. (2009). The Origin of Species.
4. Grant, P. R. 1986. Ecology and Evolution of Darwin´s Finches. Princeton University Press