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domingo, 18 de septiembre de 2016

Aislamiento reproductor incipiente: Introgresión

Mientras los individuos de una especie pueden cruzarse libremente entre ellos, generando descendencia fértil, pueden mezclar sus genes sin barrera de ningún tipo. Es como si los genes de todos ellos formasen un fondo común, y cada uno de los individuos compartiesen ese fondo génico con dos juegos completos de ellos. Gracias a la reproducción, los genes de cada individuo vuelven a formar parte de ese hipotético fondo, en forma de gametos, que se pueden unir a otros gametos y dar lugar, por tanto a nuevos individuos también fértiles.


Hay algo que quiero dejar bien claro. La evolución es un proceso que sigue actuando. Con sus velocidades propias y sus intensidades específicas, hoy ocurren todos los fenómenos evolutivos que conocemos y los que desconocemos, que son más. Hoy se dan procesos de selección natural, hay extinciones, aparecen especies y, también, hay procesos de especiación.





En tales casos, es muy importante la aparición de barreras reproductivas, pues impiden que se produzcan flujos de genes entre las especies incipientes. Digo incipientes para referirme a las especies que están en vías de formación, pero aún no muy sólidamente definidas ni aisladas desde un punto de vista reproductivo Entre ellas, los mecanismos de aislamiento van acotando grupos de genes capaces de generar genotipos armónicos, que  se manifiestan como individuos.

No obstante, en condiciones extremas se pueden romper las barreras reproductivas que pueden haberse establecido entre dos especies, dando lugar a híbridos parcialmente fértiles. Me gusta eso de la fertilidad parcial.


Darwin, dedica enteramente el capítulo IX del “Origen de las especies” a los híbridos y comenta algunas cosas inexplicables entonces, pero explicables hoy. Por ejemplo, podemos pensar en dos especies próximas, A y B, normalmente aisladas, pero que se pueden reproducir en situaciones límite. Es posible inducir la aparición de híbridos si aislamos una población experimental formada por machos A y hembras B, o al revés.

Si hay descendencia, dispondremos de dos tipos de híbridos A/B y B/A, donde la primera letra de cada una de las expresiones representa a la especie materna, y la segunda a la paterna. Los criadores de mulos saben de su diferencia de robustez según sea el sexo de las especies progenitoras. También Darwin lo comenta. Pero, además, aunque en vida silvestre las especies A y B no se crucen, y los híbridos A/B y B/A sean estériles, en esas situaciones límite a las que antes me refería, algunos de ellos pueden ser parcialmente fértiles (digo "algunos"). Es posible que tengan hijos cuando se cruzan con una de las cepas progenitoras, pero no al cruzarse con la otra. Así, híbridos B/A tienen descendencia cruzados con machos B.

Los descendientes de estos cruzamientos sucesivos, y recordemos que guardan en su genoma genes de la especie A, mostrarán mayor fertilidad si se siguen cruzando con individuos B, de modo que en pocas generaciones todo el genoma de los antiguos híbridos será el propio de la especie B, aunque es posible que entre tanto cruzamiento y formación de gametos por parte de los híbridos, se mantengan algunos genes de una de las especies generadoras del híbrido, en este ejemplo, de la A.

Este paso de genes de una especie a otra por medio de la formación de híbridos parcialmente fértiles se conoce como “introgresión”.


Un blog amigo, llamado NUNCAJAMAS COCKER y cuya dirección pongo al final de esta entrada, nos habla de cría familiar de cocker. El autor también trata en su blog de temas relacionados con la conservación en la naturaleza de especies propias de nuestra fauna y, por tanto, del lobo. Hace pocos días ha reseñado una tesis doctoral que me ha gustado mucho y que voy a comentar aquí por venir al caso.

Su autor es el Dr. Óscar Ramírez, quien estudió las poblaciones naturales del lobo en nuestra península. Según su área de distribución, describe tres poblaciones bien definidas. Una de ellas, al norte del río Duero. Otra al sur de ese mismo río, concretamente en Sierra Morena y la otra en los Pirineos, de la que piensa, por sus características genéticas, que es consecuencia de inmigración de individuos procedentes de los Alpes.

Donde, siguiendo al autor, se produjo una mayor situación de estrés, fue en Sierra Morena, estando la población casi al borde de la extinción, que no se   llegó a producir porque los lobos residuales se cruzaron con perros asilvestrados. 

De esos cruzamientos forzados por las condiciones poblacionales, surgieron individuos parcialmente fértiles y hoy en día esa situación parece solucionada, pero al secuenciar el genoma de los lobos de Sierra Morena, aparecen secuencias correspondientes a genes de perros. En algunos casos estudiados, el porcentaje de genoma de perro presente en el del lobo, es muy alto. La vía de entrada de dicho genoma ha sido la introgresión. Los lobos receptores de esos genes de perro no han perdido sus condiciones biológicas de lobos.

Reitero, somos espectadores de procesos evolutivos que siguen teniendo lugar hoy en día. Lo mismo que siguen actuando las fuerzas geológicas, también lo hacen las biológicas. A veces la presenciamos en primera fila.

En este caso, y a partir de estos datos, vemos que lobo y perro doméstico son dos especies incipientes que ya no se cruzan entre ellas en situaciones normales, pero que aún no tienen definidas de modo irreversible sus barreras reproductoras.


Para escribir esta entrada tuve en cuenta los datos aportados en:

NUNCAJAMAS COCKER:La genética de los lobos del sur de España.





lunes, 12 de septiembre de 2016

Hablando de especies (2)

En biología, la especie viene a ser como la unidad que engloba a seres compatibles desde un aspecto reproductivo. Recordemos la definición con su condición ineludible, “tienen hijos fértiles”. De un modo u otro, todos los autores, desde Aristóteles hasta hoy, nos han hablado de especies como unidades funcionales en el mundo de los seres vivos. (Reitero la salvedad que hice en mi entrada anterior sobre individuos partenogenéticos y de autofecundación obligada).




Podemos imaginar a los seres pertenecientes a una misma especie, cruzándose entre ellos a lo largo de generaciones. Si acaso hay cruzamientos con individuos de otras especies y de ellos nacen hijos, serán estériles. Esto quiere decir que los individuos de la especie imaginada, guardan entre todos una amplia serie de genes, todos ellos capaces de generar individuos viables, y que nunca se mezclarán con genes de otras especies. Porque eso que yo llamo mezcla sólo ocurriría en caso de híbridos fértiles en cuyos gametos hubiese genes de ambas especies progenitoras. Casi nunca ocurre. 

Las especies, en su totalidad, están protegidas de estos flujos de genes, improductivos, mediante lo que llamamos mecanismos de aislamiento reproductor. Hay muchos, pero todos ellos tienden a evitar tales cruzamientos infructuosos.

UNA EDICIÓN QUE ME GUSTA

Gracias a esos mecanismos, no existe paso de genes unas especies a otras. ¿O sí? Pues sí, la verdad es que sí. Vamos por partes. La evolución no es un proceso terminado. Aunque lento para nuestro modo de entender el tiempo, sigue funcionando y hoy mismo existen especies incipientes que van adquiriendo sus características propias, entre ellas las reproductivas. Por ejemplo, en este tiempo las orquídeas tienen grandes posibilidades de hibridar entre diferentes especies, generando descendencia parcialmente fértil.

La especie siempre fue considerada como algo muy definido y estable desde el punto de vista biológico. Por eso, autores modernos y prestigiosos, como Buffon, Lamarck y otros, al hablar de evolución, fijaban su atención en el punto clave del proceso. En el origen de la especies. Pero nunca hubo uniformidad de criterios con relación a tal proceso. 

DARWIN CUANDO PUBLICÓ
"EL ORIGEN DE LAS ESPECIES"

Para Buffon, uno de los grandes de la biología del s.XVIII, las especies aparecían como consecuencia de la “degeneración” de los géneros. Nunca llegó más allá, ni definió qué entendía por esa “degeneración”. Pero había hablado de un origen de especies, aunque no pudo describir el proceso. Tampoco Lamarck, grande en su trabajo, pudo explicar el hecho concreto del proceso de formación de especies. Pero, insisto, los personajes importantes de la biología de entonces, ya hablaban de evolución y del origen de las especies. Por cierto, es a Lamarck a quien debemos el nombre de “Biología”.

Si reparamos en la historia de la biología, nos encontramos con que a comienzos del siglo XIX, había científicos evolucionistas para quienes la gran incógnita era cómo se producían las especies. Independientemente de la duda, está claro el concepto acertado que tenían de la especie como unidad fundamental de la biología.

DARWIN: CARICATURA OFENSIVA

Fue Darwin quien, en 1859, quiso dar respuesta a esa duda acerca del origen de las especies. Su libro, “El origen de las especies por medio de la selección natural”, plantea la hipótesis del papel de la selección natural en el proceso clave de la evolución, la aparición de especies nuevas. Si bien aclara que hay otros mecanismos por los cuales pueden formarse especies. Es lo que hoy conocemos como "especiación instantánea".

Dejando de lado muchos comentarios que se me ocurren, muchos de ellos ya planteados aquí mismo, quiero hacer ver que Darwin propone una fuerza aparentemente tenue, dicha selección, como causa de un proceso evolutivo clave. Nunca nadie, hasta entonces, había reparado en la efectividad de la selección como agente evolutivo. Darwin sí lo había comprobado en su visita a granjas durante su época de estudiante. Sabía que una selección drástica era capaz de conseguir efectos sorprendentes. Durante su viaje en el Beagle, y con su exhaustiva toma de muestras, vio que en la naturaleza también existen procesos selectivos, que pueden provocar cambios a largo plazo.

En su libro presenta a la selección natural como fuerza evolutiva y a la diana sobre la que actúa en los seres vivos, la adaptación. Nunca nadie había hablado de ella, Darwin las define y aparecen unos conceptos nuevos en biología. Conceptos evolutivos.

Me gusta que en el mismo siglo en que se destierran las ideas de grandes cataclismos para explicar los procesos geodinámicos, y se substituyen por las causas “actuales” (prefiero llamarlas causas “cotidianas”) como son la erosión, el transporte y la sedimentación, Darwin elimine también la idea de grandes extinciones seguidas de otras, también grandes, creaciones, y la substituya por la idea de una selección natural constantemente actuando, sin prisa, como en silencio. Pero eficaz.

ETIQUETA EN LA BOTELLA DE UN
ANÍS ESPAÑOL
El impacto del “Origen de las especies” fue enorme. El ambiente científico estaba en ebullición con grandes novedades en el campo de la geología, y las teorías evolutivas propuestas por Darwin se sumaron a ellas, causando gran impacto. A Darwin se le atribuyó decir que venimos de los monos. Nunca dijo eso. Dijo que, evolutivamente, somos parientes. Ser parientes no indica más que tener antepasados comunes, también en humanos. Hoy nadie discute eso.

En plena campaña contra Darwin, un conocido anís español puso en la etiqueta de su botella un mono con su cara. Aún permanece.



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Teorías evolutivas

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