La teoría de la evolución es la base sobre la que se construye toda la biología moderna.
La idea central es que los organismos, o seres vivos, cambian con el tiempo como resultado de la selección natural, que actúa sobre los genes dentro de una población. Los individuos no evolucionan; poblaciones de los organismos lo hacen.
El material sobre el que actúa la evolución es el ácido desoxirribonucleico (ADN) que sirve como portador hereditario de información genética en todos los seres vivos de la Tierra, desde bacterias unicelulares hasta ballenas y elefantes de varias toneladas.
Los organismos evolucionan en respuesta a desafíos ambientales que de otro modo amenazarían la capacidad de una especie para sobrevivir al limitar su capacidad reproductiva.
Uno de esos desafíos es, por supuesto, la presencia de otros organismos. Las especies que interactúan no solo se afectan entre sí en tiempo real de maneras obvias (por ejemplo, cuando un depredador como como un león mata y se come a un animal del que se alimenta), pero diferentes especies también pueden afectar la evolución de otras especies.
Esto ocurre a través de una variedad de mecanismos interesantes y se conoce en el lenguaje biológico como coevolución.
¿Qué es la evolución?
A mediados del siglo XIX, Charles Darwin y Alfred Wallace desarrolló independientemente versiones muy similares de la teoría de la evolución, siendo la selección natural el mecanismo principal.
Cada científico propuso que las formas de vida que deambulan por la Tierra en la actualidad habían evolucionado a partir de criaturas mucho más simples, que se remontan a un ancestro común en los albores de la vida misma. Ahora se entiende que ese "amanecer" fue hace unos 3.500 millones de años, unos mil millones de años después del nacimiento del planeta.
Wallace y Darwin finalmente colaboraron, y en 1858 publicaron juntos sus entonces controvertidas ideas.
La evolución postula que poblaciones de organismos (no individuos) cambian y se adaptan con el tiempo como resultado de heredadocaracterísticas físicas y de comportamiento que se transmiten de padres a hijos, un sistema conocido como "descendencia con modificación".
Más formalmente, la evolución es un cambio en la frecuencia de los alelos a lo largo del tiempo; alelos son versiones de genes, por lo que un cambio en la proporción de ciertos genes en la población (por ejemplo, genes para un el color del pelaje se vuelve más común y los de un pelaje más claro se vuelven, en consecuencia, más raros) constituye evolución.
El mecanismo que impulsa el cambio evolutivo es seleccion natural como resultado de presión de selección o presiones impuestas por el medio ambiente.
¿Qué es la selección natural?
Seleccion natural es uno de los muchos términos bien conocidos pero profundamente incomprendidos en el mundo de la ciencia en general y en el ámbito de la evolución en particular.
Es, en un sentido básico, un proceso pasivo y una cuestión de pura suerte; al mismo tiempo, no es simplemente "aleatorio", como mucha gente parece creer, aunque la semillas de la selección natural son aleatorios. ¿Confundido todavía? No lo estés.
Los cambios que ocurren en un entorno determinado hacen que ciertos rasgos sean ventajosos sobre otros.
Por ejemplo, si la temperatura se vuelve más fría gradualmente, los animales de una especie en particular que tienen pelaje más grueso gracias a Los genes favorables tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, aumentando así la frecuencia de este rasgo hereditario en el población.
Tenga en cuenta que esta es una propuesta completamente diferente a la de los animales individuales de esta población que sobreviven porque pueden encontrar refugio por pura suerte o ingenio; que no está relacionado con los rasgos hereditarios pertenecientes a las características del pelaje.
El componente crítico de la selección natural es que los organismos individuales no pueden simplemente hacer que existan los rasgos necesarios.
Deben estar presentes en la población gracias a variaciones genéticas preexistentes que a su vez se derivan de mutaciones fortuitas en el ADN de generaciones anteriores.
Por ejemplo, si las ramas más bajas de los árboles frondosos se elevan progresivamente del suelo cuando un grupo de jirafas habita el área, aquellas jirafas que tienen cuellos más largos sobrevivirán más fácilmente debido a que serán capaces de satisfacer sus necesidades nutricionales, y se reproducen entre sí para transmitir los genes responsables de sus largos cuellos, que se volverán más frecuentes en la jirafa local. población.
Definición de coevolución
El termino coevolución se utiliza para describir situaciones en las que dos o más especies afectan la evolución de la otra de manera recíproca.
La palabra "recíproco" es primordial aquí; para que la coevolución sea una descripción precisa, no es suficiente que una especie afecte la evolución de otra o otros sin su propia evolución también se ven afectados de una manera que no ocurriría en ausencia de la co-ocurrencia especies.
De alguna manera, esto es intuitivo. Dado que todos los organismos en un particular ecosistema (el conjunto de todos los organismos en un área geográfica bien definida) están conectados, tiene sentido que la evolución de uno de ellos afecte la evolución de otros de alguna forma o formas.
Sin embargo, por lo general, no se invita a los estudiantes a considerar la evolución de una especie en un manera, y en su lugar se les pide que observen la interacción entre una sola especie y su ambiente.
Si bien las características estrictamente físicas de los entornos (por ejemplo, temperatura, topografía) ciertamente cambian con el tiempo, son sistemas no vivos y, por lo tanto, no evolucionan en el sentido biológico del palabra.
Entonces, escuchando la definición básica de evolución, la coevolución ocurre cuando la evolución de una especie o grupo influye en la presión selectiva, o el imperativo de evolucionar para sobrevivir, de otra especie o grupo. Esto sucede con mayor frecuencia con grupos que tienen relaciones cercanas dentro de un ecosistema.
Sin embargo, puede ocurrirle a grupos relacionados lejanamente como resultado de una especie de "efecto dominó", como pronto aprenderá.
Principios básicos de coevolución
Los ejemplos de interacción entre depredadores y presas pueden arrojar luz sobre ejemplos cotidianos de coevolución que probablemente conozca en algún nivel, pero que quizás no haya considerado activamente.
Plantas vs. animales: Si una especie vegetal desarrolla una nueva defensa contra un herbívoro, como espinas o secreciones venenosas, esto induce una Nueva presión sobre ese herbívoro para seleccionar diferentes individuos, como plantas que se mantienen sabrosas y fáciles. comestible.
A su vez, estas plantas recién buscadas, si quieren sobrevivir, deben superar esa nueva defensa; Además, los herbívoros pueden evolucionar gracias a individuos que tienen rasgos que los hacen resistentes a tales defensas (por ejemplo, inmunidad al veneno en cuestión).
Animales vs. animales: Si una presa favorita de una especie animal determinada desarrolla una nueva forma de escapar de ese depredador, el depredador debe, a su vez, desarrollar una nueva forma de atrapar a esa presa o arriesgarse a morir si no puede encontrar otra fuente de comida.
Por ejemplo, si un guepardo no puede correr más rápido que las gacelas en su ecosistema, finalmente morirá de hambre; al mismo tiempo, si las gacelas no pueden superar a los guepardos, también morirán.
Cada uno de estos escenarios (el segundo más crudamente) representa un ejemplo clásico de una carrera armamentista evolutiva: A medida que una especie evoluciona y se vuelve más rápida o más fuerte de alguna manera, la otra debe hacer lo mismo o arriesgarse extinción.
Obviamente, hay una velocidad limitada a la que una especie determinada puede llegar a ser, por lo que al final algo tiene que ceder y una o más de las especies involucradas migra del área si puede, o muere.
- Importante: La interacción general entre organismos en un ambiente no establece por sí misma la presencia de un proceso coevolutivo; después de todo, casi todos los organismos en un lugar dado interactúan de alguna manera. En cambio, para que se establezca un ejemplo de coevolución, debe existir evidencia definitiva de que la evolución en uno ha desencadenado la evolución en el otro y viceversa.
Tipos de coevolución
Depredador-presa coevolución de relación: Las relaciones depredador-presa son universales en todo el mundo; dos ya se han descrito en términos generales. La coevolución de depredadores y presas es, por tanto, fácil de localizar y verificar en casi cualquier ecosistema.
Los guepardos y las gacelas son quizás el ejemplo más citado, mientras que los lobos y los caribúes representan a otro en una parte diferente y mucho más fría del mundo.
Coevolución de especies competitivas: En este tipo de coevolución, varios organismos compiten por los mismos recursos. Este tipo de coevolución se puede verificar con ciertas intervenciones, como es el caso de las salamandras en las Grandes Montañas Humeantes del este de Estados Unidos. Cuando uno Plethodon se elimina la especie, la población del otro crece en tamaño y viceversa.
Coevolución mutualista: Es importante destacar que no todas las formas de coevolución son necesariamente dañinas para una de las especies involucradas. En mutualista coevolución, los organismos que dependen unos de otros para algo evolucionan "juntos" gracias a la cooperación inconsciente, una especie de negociación o compromiso tácito. Esto es evidente en forma de plantas y los insectos que polinizan esas especies de plantas.
Coevolución parásito-huésped: Cuando una parásito invade un anfitrión, lo hace porque ha esquivado las defensas del anfitrión en ese momento. Pero si el anfitrión evoluciona de tal manera que no se daña drásticamente sin "desalojar" al parásito por completo, la coevolución está en juego.
Ejemplos de coevolución
Ejemplo de depredador-presa de tres especies: Las semillas de piña de Lodgepole en las Montañas Rocosas son consumidas tanto por ciertas ardillas como por los piquitos cruzados (un tipo de ave).
Algunas áreas donde crecen los pinos lodgepole tienen ardillas, que pueden comer fácilmente semillas de conos de pino estrechos (que tienden a tienen más semillas), pero los piquitos, que no pueden comerse fácilmente las semillas de las piñas estrechas, no comer.
Otras áreas solo tienen picos cruzados, y estos grupos de aves tienden a tener uno de dos tipos de pico; las aves con picos más rectos tienen más facilidad para agarrar semillas de conos estrechos.
Los biólogos de la vida silvestre que estudian este ecosistema plantearon la hipótesis de que si los árboles coevolucionaban en función de los depredadores locales, las áreas con ardillas deberían haber tenido un rendimiento más amplio. conos que estaban más abiertos con menos semillas entre las escamas, mientras que las áreas con aves deberían haber producido escamas más gruesas (es decir, resistentes a los picos) conos.
Este resultó ser exactamente el caso.
Especies competitivas: Ciertas mariposas han evolucionado para tener mal sabor a los depredadores, de modo que esos depredadores las evitan. Esto aumenta la probabilidad de otro mariposas que se comen, agregando una forma de presión selectiva; esta presión conduce a la evolución del "mimetismo", en el que otras mariposas evolucionan para parecerse a las que los depredadores han aprendido a evitar.
Otro ejemplo de especie competitiva es la evolución de la serpiente rey para parecerse casi exactamente a la serpiente coral. Ambos pueden ser agresivos con otras serpientes, pero la serpiente de coral es muy venenosa y no es una con la que los humanos quieran estar cerca.
Es como alguien que no sabe kárate, pero que tiene la reputación de ser un experto en artes marciales.
Mutualismo: La coevolución hormiga-árbol de acacia en América del Sur es un ejemplo arquetípico de coevolución mutualista.
Los árboles desarrollaron espinas huecas en su base, donde se secreta el néctar, probablemente para evitar que los herbívoros lo coman; mientras tanto, las hormigas de la zona evolucionaron para situar sus nidos en estas espinas donde se produce el néctar, pero no dañan el árbol salvo algunos robos relativamente inofensivos.
Coevolución huésped-parásito: Los parásitos de cría son aves que han evolucionado para poner sus huevos en los nidos de otras aves, después de lo cual el ave que realmente "posee" el nido termina cuidando a las crías. Esto les brinda a los parásitos reproductores un cuidado infantil gratuito, dejándolos libres para dedicar más recursos al apareamiento y la búsqueda de alimento.
Sin embargo, las aves anfitrionas eventualmente evolucionan de una manera que les permite aprender a reconocer cuando un pajarito no es el suyo, y también evitar interactuar con aves parásitas por completo si es posible.