viernes, 25 de mayo de 2018

... y mes de la primavera.

Hay meses del año (diciembre, noviembre, febrero…) que cuando los evoco vienen a mi recuerdo acompañados de imágenes concretas. Mayo es otro mes que siempre lo asocio mentalmente con flores, con muchas flores.
Diría que no es una cuestión personal mía, pues en muchas partes y de diversos modos, se celebran las flores a lo largo de este mes. Festejos, siempre con ecos culturales ancestrales, relacionan mayo, flores y alegría. En una de nuestras fuentes culturales, Roma, este mes estaba dedicado a la diosa Maia, la diosa de la floración. 

FLORES Y MAYO


En Galicia se celebran los Maios, con flores y niños que cantan canciones, la mayoría de las veces con tintes satírico-locales. A veces me he preguntado por qué estas manifestaciones culturales se han dejado en manos de niños, pero ese es otro cantar. En Andalucía, por estas mismas fechas, se celebran las Cruces de Mayo, con rezos, cruces hechas con flores y cantos. 


CRUZ DE MAYO SEVILLANA
Como siempre, fiestas en que se mezclan religiones cristianas y paganas. Creo que estas fiestas de exaltación a las flores vienen de lejos en el tiempo, tal vez desde épocas prehistóricas. El invierno casi ha pasado, recordemos el refrán de “Hasta el cuarenta de mayo…”, por eso digo el “casi”. Pero lo duro, y de eso en este año 2018 sabemos mucho, podemos pensar que ha pasado. La primavera está en su esplendor, ya no son los naranjos en flor, o los manzanos o los almendros los que nos la anuncian. Ahora todo está florido y andan por medio los insectos polinizando. Ya no es como en marzo, en que las flores abiertas eran de corola amplia, de modo que el viento pudiese transportar y depositar el polen. Ahora son los insectos los que lo llevan de una a otra flor adherido a alguna parte de sus cuerpos. Un año más, un ciclo más, la Naturaleza sigue cumpliendo su rito. 

ADORNO SUTIL
Desde siempre me ha llamado la atención la veneración que sentimos por las flores. Las encontramos hermosas y, si bien son efímeras, no falta quien diga que ese mismo carácter contribuye a hacerlas más hermosas todavía. En esta época de consumo, recordemos las excursiones para ver determinados bosques en flor, por ejemplo. 

FLOR DE PATATA
Otra cosa ocurre cuando las flores son utilizadas como adorno, incluso corporal. Tal vez pocas personas sepan  hoy que, en la Francia de finales del siglo XVIII, la flor de la patata fue muy utilizada en peinados de la aristocracia. Realmente es una flor pequeña, bonita y de colores muy tenues. Por otra parte, en la historia del arte hay muchas pruebas de mujeres con sus cabellos adornados con flores. 

EL DIOS SE CORONA DE UVAS
En los hombres no conozco casos de flores en sus cabellos. Sí de hojas como coronas, de laurel, por ejemplo. También de uvas en casos de bacanales, como cuando se representa a Baco, o a Dionisos, con sus racimos en sus cabellos. Total, entre las flores de las mujeres y los frutos de los hombres, sólo media un proceso de maduración, que se suele producir a lo largo del verano. 

Siempre me he preguntado el porqué de esta utilización. Para adorno y quizás también como símbolo de dominio, no lo sé. Pero las mujeres se aderezan el cabello como adorno sin más pretensiones simbólicas, mientras Baco pone uvas en el suyo tal vez como símbolo de su estado de zafia embriaguez, o puede que por sentirse dueño de las uvas y del vino que saldrá de ellas. 

OLMO DALCÓ SE CORONA DE RANAS
Tal vez esto del dominio sea lo que, siglos más tarde, moverá a Olmo Dalcó. Es el niño campesino a quien Bernardo Bertolucci hace adornar su cabeza con una sarta de ranas, pues esas ranas constituyen el único medio de que dispone, de momento, para contribuir a la pobre economía de su familia. Orgulloso de su posesión, Olmo se las pone en la cabeza aún vivas. 

Pobre situación ésta en que nos seguimos sintiendo dueños del mundo y no parte importante suya, creo yo. Y mientras pienso estas cosas, mayo irá dando detalles y más detalles de que estamos en el mes más florido del año.

viernes, 18 de mayo de 2018

Origen de una población


Por regla general, podemos pensar que una especie, sea animal o vegetal, está adaptada a un terreno concreto, con sus condiciones ecológicas concretas, cuando sus miembros son capaces de vivir en él y reproducirse generando descendientes fértiles. Lo que he comentado más veces, la condición de que los descendientes sean fértiles asegura la capacidad de perpetuarse por sus propios medios, sin necesidad de recurrir a ayudas exteriores.

ÁREA DE DISTRIBUCIÓN DEL SAPO
Bajo esta definición, en un gran territorio geográfico, el área de distribución de una especie nos indica el área ecológica en la que dicha especie está adaptada. Fuera de ella, las modificaciones ambientales son de tal magnitud que los individuos ya no están adaptados a ellas. A veces, en los límites de las áreas de distribución, los individuos son capaces de vivir, pero no de reproducirse. Quienes tienen aficiones a la horticultura, saben que a veces consiguen que una determinada planta consiga crecer en un ambiente adverso, pero no produce ni flor ni fruto. Es capaz de vivir, pero no se reproduce. Algo similar ocurre con animales en cautividad, como en los zoológicos.

Pensemos en esos individuos dentro de su área de distribución. Aunque disponen de total capacidad de movimiento, en caso de animales, o sus semillas se pueden dispersar por todas partes, si son vegetales, únicamente aquellos que se encuentren dentro del área, estarán adaptados a esas condiciones ecológicas y podrán crecer en la forma requerida. No pensemos que las semillas no se dispersan fuera de las áreas geográficas de distribución. Llegan muy lejos, pero no siempre sobreviven. Los animales o mueren o retroceden.

ÁREA DE DISTRIBUCIÓN DE LA ENCINA

Supongamos estamos paseando por el monte y nos encontramos una población de cualquier especie. Podemos preguntarnos cómo llegaron los primeros individuos a esos terrenos. Eso es algo que puede ser intrigante y siempre un reto que se plantea al investigador. El origen de una población. Pueden ser muchos orígenes y muy diversos.

Pensemos en poblaciones continentales en territorios con islas próximas. Tal vez, en alguna ocasión el viento llevó semillas a la isla y algunas cayeron en terreno apropiado. Unas semillas, pocas, procedentes de esa población originaria pudieron germinar y generar individuos adultos. La población originaria tendría su variabilidad genética, no sabemos cuál, pero si han llegado unas pocas semillas lo más probable es que no llevasen consigo toda la variabilidad existente en la población originaria. Las semillas germinan, crecen y se multiplican. Originan una población. Ocurren varias cosas.

FRUTO DEL ARCE

Esta población nueva procede de la anterior, sí. Esta población nueva sufre lo que se llama “efecto fundador”, que nos indica que aunque procede de otra, ha perdido mucho de la variabilidad génica que poseía la originaria. Esta variabilidad requiere grandes números de individuos para estar representada por completo, y no es lo que ha ocurrido con estos pocos fundadores de la nueva. Se ha perdido variabilidad, y los alelos presentes pueden estar en frecuencias diferentes a las que tenían originariamente. Todo ha sido cuestión de azar y se plantea la supervivencia de esos individuos invasores. Cuidado, hablo de supervivencia, que sería un éxito evolutivo, aunque la morfología se pierda o se altere. En estos casos, la morfología no es tan importante como la supervivencia de la nueva población.

Si han sido pocos los individuos que han llegado, dejando aparte la pérdida de variabilidad génica, existe la necesidad de adaptación al nuevo territorio. Pero si han sido pocos los individuos llegados, en vegetales a veces una sola semilla, o pocas en un solo fruto, los descendientes tendrán un elevado nivel de consanguinidad, con los efectos adversos que ese nivel puede conllevar.

FRUTO DE OLMO

Si se superan todas estas situaciones adversas, puede generarse una rápida expansión de los componentes de la nueva población, pues en principio pueden no existir en esa nueva zona especies limitantes a ellos. Darwin indica en “El origen de las especies” que, debido a esta ausencia, los miembros de la especie nueva pueden comportarse como especies invasoras. Fijémonos que en nuestro país, ahora mismo, todas las especies invasoras son exóticas que no tienen predadores biológicos en esta zona.

FRUTO DE CLEMATIS, TREPADORA DE JARDIN
Si la nueva población tiene éxito, es decir, ocupa un territorio y se reproduce generando hijos fértiles, comenzará una historia evolutiva propia. Con esto quiero decir que, con el tiempo, acumulará su propia variabilidad. La nueva variabilidad puede no parecerse a la existente en la población de la que procede, pues las condiciones ecológicas han cambiado y es muy probable que también sean otros los efectos de la selección sobre ella. Tal vez en esta nueva zona la selección favorezca combinaciones génicas que desfavorecía en la zona inicial, tal vez debido a que exista una nueva variabilidad.

Este proceso que comento puede no ser un suceso aislado y repetirse de modo recurrente en el tiempo. A veces, en estos casos hay intercambio de individuos entre las poblaciones  (la originaria y la derivada), generando unos fenómenos auspiciados por estas migraciones en ambas direcciones.

Pero tampoco pensemos en hechos aislados, en todas las generaciones se dispersan semillas de modo aleatorio. Pueden caer en terrenos apropiados y generar la aparición de nuevas poblaciones. Si caen en lugares inapropiados, todo queda en nada, pero este mismo dato nos indica que la tendencia a la expansión poblacional es constante. Otra cosa es que cada vez sea un éxito.



viernes, 11 de mayo de 2018

Sincronía natural

Cuando yo era niño, antes de esta era de globalización, teníamos o vivíamos diferentes temporadas. Había el tiempo de las uvas, el de las castañas, o el de las naranjas, las mandarinas, las ciruelas y así hasta un largo etcétera. También estaba el tiempo de los grelos, el de las acelgas, los repollos, con su correspondiente etcétera. Toda esta temporalidad incidía en las cocinas y sus productos, los menús. 



Dependíamos más de la naturaleza y de sus ciclos. Luego vinieron los invernaderos. Tuvimos plátanos en todo momento, pero se perdió aquel entrañable olor que despedían y que impregnaba la casa toda. Yo, amante de las uvas, las he comido todo el año, cada vez de un sitio diferente, incluso de Perú o más allá. Muy sabrosas, eso sí, pero cada vez ingiero más alimentos naturales a destiempo, es decir, fuera de “su” tiempo. 


Lo mismo ocurre con las flores, pues podemos comprar lo que queramos en la época que lo deseemos. Por ejemplo, claveles a mitad del más riguroso invierno. Claveles que vienen del invernadero de cualquier parte del mundo a través de Holanda, que en eso de internacionalizar el mercado de flores también hay que saber. 

Parece que cada vez estamos más alejados de los ritmos naturales, de los de la naturaleza. Ahora, mayo de 2018 estamos en un estallido vital en todas partes. La naturaleza revienta de fuerza, pero nosotros casi, casi, ni nos enteramos, pues nos nutrimos de invernaderos. Antes, las primicias llenaban las mesas de alegría. Tan preciadas eran, que incluso constituyeron el quinto mandamiento de la Iglesia “Pagar diezmos y primicias a la Iglesia de Dios”. Hoy, tales primicias casi carecen de sentido. 


Lejos de los invernaderos, la naturaleza vive un equilibrio sostenido de simultaneidades asombrosas. Todos los seres de la misma especie están en fases similares, por eso se habla del tiempo de las cerezas, cuando todos los cerezos tienen sus ramas atestadas de frutos, o del tiempo de las castañas, o de las manzanas o de los granados. Todos los individuos de cada una de esas especies alcanzan su fase de fructificación al mismo tiempo, a eso es a lo que llamo sincronía. También las amapolas florecieron juntas, o las margaritas. También todo el trigo maduró al mismo tiempo. 

A veces parece como si el campo viviese un concierto general en el que cada instrumento estuviese representado por una especie. Lo mismo que en una obra musical cada instrumento entra en momentos concretos, haciendo sonar su melodía concreta, en la naturaleza cada especie aparece en un momento y cumple su cometido biológico dentro del ecosistema en que está. 


Por ejemplo, polinizar flores. A veces, cuando vemos una abeja sobre una flor pensamos en lo que hace, en servir para fecundar una planta y dar lugar a la generación siguiente. Cierto, muy cierto, pero son muchas las variables que han incidido en lo que vemos. Todo nuestro entorno está finamente ajustado por la selección natural. Seguramente hubo variabilidad en las épocas de floración, días arriba, días abajo, pero la selección favoreció a aquellas plantas que, gracias a su constitución genética, florecían a la vez que andaban las abejas libando. Lo mismo debió de ocurrir con las abejas. Unas aparecieron cuando aún el polen no había madurado, o bien nacieron después de que lo hubiese hacho. Únicamente sobrevivieron aquellas que, también por causas genéticas, nacieron justo cuando las flores estaban maduras. Alimentaron, pero dieron polen y fueron polinizadas. 


El equilibrio y la sincronía de la que hablo… Todos sabemos que las abejas van “de flor en flor”. Lo dice la copla, la poesía, el refrán. Es algo constatado por todos. Y tal vez no hayamos reparado en que si es así es porque, en un momento dado, todas las flores se encuentran en el mismo estado reproductor y se está llevando a cabo la polinización cruzada sin que la abeja sea consciente de hacerlo. 

Alguien puede decirme que hay muchas especies animales y vegetales que son hermafroditas. Eso es totalmente cierto, pero muchas especies no son hermafroditas simultáneos, sino que al principio son machos y, después de cambios fisiológicos, pasan a ser hembras, como los caracoles (hermafroditismo proterándrico se llama). Por otra parte, salvo algunas excepciones (endoparásitos y plantas de ciclos complicados), los seres vivos son autoestériles por causas estructurales o genéticas. Sabemos que un cerezo solitario no produce fruto, a pesar de tener flores hermafroditas. 


En el monte, que es donde se desarrolla la vida, todo está muy programado para la fertilización cruzada, para la sincronía y para que los seres vivos en general, den origen a la siguiente generación, contribuyendo de este modo al mantenimiento de la especie a la que pertenecen. 

Mientras, como en un cuento o en una leyenda, hay flores que se dejan polinizar por el viento, como seres de las mil y una noches.

viernes, 4 de mayo de 2018

Sobre poblaciones

Estamos en época de pasear por el campo y dejar correr la imaginación ante tanta belleza como encontramos. La naturaleza rebosa hermosura, majestad y dignidad, a pesar de las agresiones que le hacemos. Nunca veo florecillas, no soy tan romántico ni  tan bucólico. Tampoco veo las posesiones del llamado Rey de la Creación, ni sus  supuestos desvelos por cuidar sus dominios. En todo caso, sus múltiples agresiones. Pero dejemos por hoy esas cavilaciones negativas y disfrutemos del campo.

En contra de lo que muchos puedan creer, aunque los animales son espectaculares, así como su vida y sus costumbres, han sido los vegetales los que más conocimientos han aportado al mundo de las ideas en biología. Indefensos ante predadores, las plantas han sabido desarrollar estructuras defensivas mediante múltiples y dispares estructuras, que nos enseñan que todas ellas son válidas, aunque cada grupo tenga las propias. Pero hoy tampoco quiero hablar de eso.

AMAPOLA Y CRISANTEMOS

A veces, en biología hemos de tener en cuenta grandes números, tanto en tiempo como en individuos. En biología evolutiva, un millón de años viene a ser como un instante de nuestras vidas, y una frecuencia de uno por millón es algo que está ocurriendo constantemente. Los números han de ser amplios cuando hablamos de biología y no vale comentar el posible futuro evolutivo de una población de 20 individuos.

POBLACION DE AMAPOLAS

Paseando por el monte, siempre es posible ver los diferentes vegetales que lo habitan. Los animales suelen esconderse y hay que ser sagaz para detectarlos. Por eso es más sencillo delatar presencias de plantas y cuantificar sus frecuencias. Siempre es atractivo encontrarse endemismos, seres que habitan específicamente un territorio y solo ese. En islas son frecuentes las especies endémicas. En otras ocasiones nos encontramos especies a las que llamamos cosmopolitas, pues habitan muchos y diferentes lugares separados geográficamente.

DISTRIBUCIÓN IMAGINARIA DE POBLACIONES
Y SU VARIABILIDAD GÉNICA
En el campo, vemos las amapolas iguales, o un gran manto de margaritas, también iguales. ¿Es realmente así?Detrás de la uniformidad fenotípica, puede haber encerrada una gran variabilidad, que es posible descubrir mediante análisis bioquímicos. Imaginemos una especie vegetal que habita un amplio territorio y que está dividida en cinco poblaciones, como esquematizo en la figura. Las flechas que hay entre las poblaciones indican que existe flujo de individuos en ambas direcciones. Todas manifiestan el fenotipo silvestre, pues la selección natural elimina a la planta que se salta esa norma. Analicemos la variabilidad respecto al gen "A", representando como A al alelo silvestre y lo ponemos con mayúscula, pues es dominante. Siempre es así. Los alelos que determinan el fenotipo silvestre en vegetales o salvaje en animales, son dominantes. Con este comportamiento, ocultan toda la variabilidad encubierta que encierra una población. Imaginemos una distribución de alelos  de este gen tal como presento en la figura. En la población central hay varios alelos, A, a1, a3, a7 y a5. Pero esta presencia de alelos no es uniforme en toda el área de distribución de esta especie, pues al noroeste sólo hay alelos A y a1; al noreste sólo A, a1 y a5; al suroeste A, a1 y a3 y, por último, en el sureste encontramos A, a1, a4 y a7.

¿Qué podemos pensar con estos datos? No es raro que el alelo A esté presente en todas las poblaciones, es el responsable del fenotipo silvestre y cualquier expansión poblacional requiere su presencia para resistir con éxito a la selección natural. Pero, ¿y los demás alelos? La tasa de mutación ronda el uno por millón y es un valor muy similar en todos los genes. Entre otras cosas, quiere decir que cada vez que se genera un millón de copias del gen A, aparecerá un mutante. Aplicando este criterio, establecemos que la población más primitiva, y más antigua en esa zona, es la central, y lo deducimos por tener mayor variabilidad. Cuidado, esta opinión es un consenso establecido a falta de poder experimentar en este aspecto. Es un razonamiento  lógico y nunca ha sido refutado experimentalmente, pero insisto en que es una opinión consensuada.

Parece que esta variabilidad es adaptativa, lo digo en el sentido de que según qué zonas, la selección natural favorece a unos alelos y a otros, no. No vamos a ser tan ingenuos como para pensar que hacia el noroeste no fue ninguna semilla portadora de alelos a5, a7, o a3. Pero no sobrevivieron, tal vez a causa de una selección en contra. Lo mismo vale decir en relación a las otras poblaciones y los alelos que faltan si tomamos como referencia a los alelos que existen en la población central. Si estos alelos fuesen neutros es decir, indiferentes ante la selección, encontraríamos una distribución homogénea en todo el territorio.

¿Tienen todas las poblaciones la misma edad? ¿Se formaron de modo simultáneo? No. Para decir esto, volvemos a tener en cuenta la tasa de mutación y la variabilidad que tiene acumulada cada una de ellas. La población más antigua debe ser la del sureste, pues además de tener más variabilidad, tiene un alelo único suyo, el a4, que nos indica la antigüedad de la población, pues ya en ella aparecen mutantes. Ya no es una población tan filial de la central, y nos es posible ver cómo va adquiriendo cierta peculiaridad génica.

Lo que acabo de explicar en pocas palabras puede ser resultado de muchos años de estudio. Rehacer la historia evolutiva de una población requiere su tiempo y una buena estrategia experimental. Lo importante es que al estudiar procesos evolutivos, lo que se encuentra estudiando una especie es aplicable a procesos similares en otras. Así se va reconstruyendo la historia de los seres vivos en nuestro planeta.

Porque queda una pregunta muy importante, ¿cómo llegó la primera semilla a esta zona? O cómo se fundó una población que hoy es estable y aparentemente adaptada. En una palabra, el primer ser que originó un linaje evolutivo del que hoy somos conscientes y capaces de estudiar. Pero eso será otro tema.