miércoles, 10 de marzo de 2010

Mecanica Evolutiva 3

Como se vió en la entrada anterior de la serie, la evolución no tiene una dirección dada, simplemente tiende a mantener las especies vivas o desaparecerlas si no se adaptan a una velocidad adecuada. ¿Pero si la evolución no tiene una dirección, meta, propósito o inteligencia alguna tras de ella, entonces como es que algunos organismos no relacionados entre sí presentan ocasionalmente las mismas formas o soluciones para algún problema? A este fenómeno se la llama Convergencia Evolutiva y como veremos a continuación es fácil de explicar.


Esquema de la estructura de los tres tipos principales de alas. Las de los murciélagos, las aves y los insectos, nótese la diferencia en la estructura interna, sin embargo todas sirven para volar.

Pensemos en algún ejemplo de Convergencia, dos que vienen a la mente son las alas y las aletas. Por ejemplo, los Murciélagos (mamíferos), los Pterodáctilos (reptiles) y las Palomas (aves) todos tienen alas. Mientras que las ballenas, ictiosaurios y peces tienen aletas. Pero mientras que cada uno de estos grupos tiene alguna estructura en común (aletas o alas) cada uno la adquirió de forma diferente y la genera de alguna manera en particular.


Ejemplo de convergencia para llenar un nicho, el de depredador aéreo. Las tres especies, aunque diferentes, comparten la misma conducta de ser depredadores aéreos.

Veamos un ejemplo; las alas de las aves, insectos y los murciélagos. Como ya se imaginarán, las aves obtuvieron sus alas muy temprano en su evolución, de hecho las definió en su forma moderna. Esto ocurrió cuando algunas especies de dinosaurios comenzaron a adquirir una serie de mutaciones que les dotó de plumas y causó una serie de modificaciones en su estructura osea y conducta. Inicialmente las plumas tenia la función de dar protección térmica, es decir, mantener al dinosaurio caliente, de manera muy parecida al pelo de los mamíferos, pero en cuanto nuevas modificaciones dieron a las plumas su estructura plana (las primeras plumas eran como las plumas de los pollitos, dando al dinosaurio una apariencia un tanto "pachoncita") permitían al animal durar mas tiempo en el aire en caso de que saltar, algo muy útil si quieres correr tras una cena que huye por un terreno irregular. Con el tiempo las plumas fueron adquiriendo un papel mas y mas importante y finalmente permitieron a sus dueños volar de manera controlada.


Un caso de convergencia pero en los océanos. De nuevo las tres especies son diferentes pero adoptan conductas similares.

La estructura de dichas alas es la de una extremidad modificada, es decir el "brazo" entero del animal.

En cuanto a los murciélagos, las alas comenzaron gracias a mutaciones que alteraron la la longitud de los dedos y consecuentemente la extensión de la membrana entre los mismos. En este caso la mencionada membrana nada tenía que ver con mantener al animal caliente pero sí generó una superficie suficientemente grande como para permitir que la fuerza del aire sea suficiente como para mantener al animal en el aire. Esto también permitió al murciélago explotar nuevas fuentes de alimento y una locomoción mas rápida.

En este caso, el ala tiene una estructura osea derivada de la "mano", es decir, los huesos del ala son los huesos de la "mano" pero en proporciones muy diferentes a las originales.


Ejemplo de convergencia en la aparición de pinzas en la cabeza de los insectos. Se muestra la relación evolutiva y se ve que aquellos con pinzas no están necesariamente relacionados como especies cercanas.

Y el tercer caso de alas, las de los insectos son algo completamente aparte. Las alas de los insectos aparecen (obviamente) sin huesos. Son membranas que se suelen mantener extendidas gracias a la presión de fluidos dentro de una estructura de pequeños capilares.

Estos tres ejemplos son útiles para ver como aparecen tres estructuras diferentes que cumplen la misma función en diferentes animales, esto es la convergencia evolutiva. Y el ejemplo no se limita a extremidades, sino que se puede dar con el animal entero. En ocasiones dos ecosistemas diferentes tienen especies diferentes ocupando el mismo nicho, es decir, cumpliendo la misma función. Por ejemplo, el ser el principal depredador en tierra, ser carroñero o alimentarse de ciertos insectos. Esto se puede ver muy bien entre mamíferos placentales y marsupiales. En Australia, por ejemplo, donde son muy dominantes los mamíferos marsupiales se pueden encontrar especies que cumplen con los papeles que en otras partes del mundo cumplen otros mamíferos (si es que no han encargado ya de extinguir dicha especie).


Ejemplo de especies que ocupan el mismo nicho en ecosistemas diferentes. La columna de la izquierda son mamíferos placentales y a la derecha están los marsupiales.

La lección es esta; mientras que la evolución en su actividad carente de dirección puede dar origen a una variedad impresionante de seres, existen "nichos" en el ecosistema, estos son lugares que se ocupan por especies que tienen una conducta dada sin importar los detalles de su forma (siempre que la forma les permita la conducta en cuestión).

Es de gran importancia para nosotros ya que vemos que lo importante es llenar el nicho y por lo tanto se permite, en caso de perder una especie, remplazarla con otra de conducta similar, dándonos un método de bio-remedición para ecosistemas muy dañados. Y también nos ayuda a entender algo muy curioso que suele observarse en la historia de la vida, después de cada extinción masiva (eventos en los que mas del 50% de las especies muere) el nuevo ecosistema adopta las mismas relaciones entre las especies nuevas que evolucionen a partir del evento de extinción. Y esto a su vez, no permite entender mejor el "Equilibrio Puntual" de Gould, ya que la tendencia a ocupar los nichos vacíos es lo que permite a las especies a adaptarse para intentar explotar el lugar dejado por los extintos.

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