Mejor, de otro modo

Si miramos la historia de la Biología, podemos dividirla en dos grandes etapas: la clásica y la moderna, también conocida como molecular. Aristóteles es el padre de la primera biología: todas las ramas de la biología clásica comienzan en sus estudios y escritos. Francis Crick lo es de la biología molecular.

Un mirlo blanco

Normalmente, el mirlo macho es negro con pico de color naranja y tiene un bonito canto. La hembra posee color pardusco. Este es el aspecto que presenta en estado libre, en la naturaleza. Quienes nos dedicamos a la genética denominamos “salvaje” a dicho aspecto, sin que tenga nada que ver con actitudes agresivas. Cuando nos referimos a plantas con el aspecto que presenta en el monte, decimos que tienen aspecto “silvestre”. 

Lo que entiendo por selección natural

Muchas personas personifican a la selección natural y le atribuyen sentimientos humanos. Así, aparecen errores reiterados al hablar de ella.

Curiosidades de laboratorio

Hice mi tesis doctoral sobre comportamientos extraños en un mutante que afecta al color de ojos de Drosophila melanogaster. Hablo de la primera mitad de la década de 1970. El comportamiento anormal era debido a la presencia o ausencia de un elemento móvil en el gen cinabrio, y eso modificaba la tonalidad del color. Gracias a aquel estudio obtuve el título de doctor y, también desde entonces, utilizo gafas de cerca y de lejos.

Curiosidades de laboratorio

Hice mi tesis doctoral sobre comportamientos extraños en un mutante que afecta al color de ojos de Drosophila melanogaster. Hablo de la primera mitad de la década de 1970. El comportamiento anormal era debido a la presencia o ausencia de un elemento móvil en el gen cinabrio, y eso modificaba la tonalidad del color. Gracias a aquel estudio obtuve el título de doctor y, también desde entonces, utilizo gafas de cerca y de lejos.

En mitad de mi tesis, un sólido genetista me comentó que esos mutantes de color de ojos eran curiosidades de laboratorio, pues en la naturaleza todos los ojos de Drosophila son del mismo color, que recuerda el rojo de un ladrillo. En condiciones naturales, me dijo, las anomalías cromáticas susceptibles de ser estudiadas en laboratorio, son eliminadas de inmediato por la selección natural. Aquel comentario me molestó pues, avaro de mi trabajo como cualquier doctorando, creí que estaba devaluándolo, cuando solo era el comentario de un sabio que no pretendía más que eso, comentar.

OJOS CINABRIO
EN DROSOPHILA MELANOGASTER

Antes de terminar mi tesis ya sabía lo acertado del comentario. Un montón de mutantes morfológicos en animales y vegetales se comportan como curiosidades de laboratorio o de invernadero, pues en la naturaleza sólo encontramos los fenotipos salvaje o silvestre. ¿No existen mutantes morfológicos en las poblaciones naturales? Sí, existen, pero están determinados por genes recesivos, escondidos por la acción de los dominantes, los responsables de los fenotipos propios de las poblaciones que viven libres en el monte.

OJOS SALVAJES EN
DROSOPHILA MELANOGASTER

Quiero recordar que la mayoría de seres vivos tenemos dos copias de cada gen, (a esas copias les llamamos alelos), salvo en los genes situados en los cromosomas sexuales. Cuando esos dos alelos son iguales, al individuo le llamamos homocigoto. También pueden ser diferentes y les llamamos heterocigotos. Un individuo homocigoto muestra el aspecto determinado por el único alelo que posee de un determinado gen, pero si los alelos son diferentes, se pueden dar diversos casos y uno de ellos consiste en que el individuo muestra el aspecto determinado por uno de los alelos que posee, al que llamamos dominante, mientras el otro alelo queda como escondido, no se manifiesta y, por eso le llamamos recesivo. Esta terminología de dominante y recesivo proviene de Mendel y hoy se cuestiona mucho, pero de momento voy a seguir utilizándola.

Como digo, en la naturaleza, los alelos que determinan los fenotipos salvaje y silvestre, suelen ser dominantes y ocultan como recesivos muchas alternativas que pueden ser útiles ante posibles cambios ambientales, pero en circunstancias actuales no lo son. No obstante no se eliminan y sus alelos causantes permanecen escondidos a lo largo de las generaciones. Darwin comprobó que en las descendencias consanguíneas de animales en cautividad aparecían muchos mutantes morfológicos. Lo describe en el capítulo I del Origen de las especies. Desconocedor de los principios hereditarios descubiertos por Mendel, atribuyó a la misma cautividad la causa de esa aparición de mutantes.

ESTUDIO DE MUTANTES POR
MEDIOS BIOQUÍMICOS

Hoy, para estudiar comportamientos de mutantes en poblaciones naturales, recurrimos a mutantes bioquímicos o cromosómicos. Ambos tipos de mutantes están alejados de la producción de alteraciones morfológicas siempre rechazadas por la selección. Tampoco siempre, vamos a ver. Es una palabra esa, (Siempre) tan rotunda que está reñida completamente con los procesos biológicos. Conviene tener en cuenta los ambientes en los que viven los seres y tratar de comprender las actuaciones de la selección natural. En Drosophila hay un mutante llamado “vestigial” por tener las alas reducidas a tristes rudimentos. No puede volar, ni reproducirse con normalidad, pues una parte muy importante del cortejo sexual se lleva a cabo mediante movimientos de alas. En laboratorio, las moscas de alas vestigiales tienen una viabilidad menor que las de fenotipo salvaje, pero las podemos encontrar en la naturaleza en lugares azotados por vientos, como son  los acantilados. Allí, agarradas al suelo por sus patas, permanecen perfectamente defendidas de cualquier ráfaga que se las lleve a donde sea. En las poblaciones de esos acantilados no hay moscas con alas normales, pues el viento se las llevó en el primer momento en que quisieron volar.

ALAS VESTIDIALES EN
DROSOPHILA MELANOGASTER

Este es un ejemplo muy bonito, pero sí, hoy comprendo perfectamente que los mutantes morfológicos son curiosidades de laboratorio (o de invernadero). Si queremos estudiar comportamientos de genes en poblaciones naturales, hemos de recurrir a otros tipos de mutantes, por ejemplo los bioquímicos. Para hablar en términos humanos, en vez de estudiar los genes causantes del color de ojos (mutantes morfológicos), estudiaríamos los causantes de grupos sanguíneos (bioquímicos).

Estos estudios son costosos, pues es preciso utilizar grandes números de individuos y detectar los genotipos con electroforesis y otros métodos, siempre caros, pero los resultados dan muchas indicaciones acerca de los procesos de los genes en poblaciones naturales a lo largo de las generaciones. Conocer estos procesos en muy importante en los estudios evolutivos, pues a partir de datos y más datos similares, siempre es posible deducir normas generales, teniendo siempre en cuenta los datos ecológicos de cada situación.

¿Es lícito menospreciar el estudio de los mutantes morfológicos? Para nada, su estudio nos aporta mucha información acerca del funcionamiento de los genes, pero no sobre procesos evolutivos. Gracias a los mutantes morfológicos se descubrió la herencia del cromosoma X, la herencia ligada al sexo, la presencia de los genes en los cromosomas en lugares concretos a lo largo de las generaciones, la genética del desarrollo y la existencia de lo que llamamos cascadas de genes, por citar algunas de las aportaciones del estudio de los mutantes morfológicos.

La cascada de genes consiste en la existencia de  casos de varios genes, todos  ellos implicados en un mismo carácter. Supongamos los genes A, B, C y D. Cuando A actúa cumple su cometido y, además, induce el funcionamiento del gen B, que hace lo mismo e induce al gen C que, a su vez estimulará a D. Todos los genes actúan si lo hace el primero generándose entre ellos una cadena de estimulaciones no recíprocas. Como un efecto en cascada. Son muy frecuentes el los seres vivos.

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.

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.

Eficacia biológica

Me pregunta una amiga que qué es lo que se selecciona, lo que "ve" la selección natural en el momento de actuar, que cuál es su diana. Lo más sencillo para responder es que actúa sobre los fenotipos, sobre los aspectos externos de los individuos. Pero, ¿es siempre así? No, rotundamente no y quiero explicarlo en dos palabras.

Lo primero que quiero comentar es que nos encontramos con un muro intenso de desconocimiento que debemos ir desentrañando poco a poco y que, otro fallo nuestro, pensamos que existe una sola respuesta a esa pregunta y creo que no es así, que cada caso tiene su peculiaridad. No viene mal recordar que lo que ignoramos es mucho más que lo que conocemos y, pretenciosos como somos, con esos pocos conocimientos queremos explicar todo.

Enfrentándose a la selección natural
para ejercer la propia eficacia biológica.
Fotografía de Demetrio Fernández Vaquero

No cabe duda que el aspecto, al que llamamos fenotipo, tiene un papel importante en la acción de la selección natural. Nosotros mismos, al comprar una planta o al escoger una mascota nos fijamos de modo decisivo en su aspecto, ese componente que procede del equilibrio y la acción coadaptada de los genes del individuo. Queremos creer, y tenemos datos para proceder de este modo, que ese mismo aspecto es importante entre algunos animales a la hora de formar pareja y, si los caracteres que provocan tal elección son hereditarios, está claro que poseerlos confiere mayor adaptación a sus poseedores, que el carecer de ellos.

¿Llegarán a adultos?

No obstante, hay datos experimentales que nos indican que determinadas combinaciones de alelos de genes diferentes pueden contribuir de modo eficaz en el comportamiento adaptativo de sus portadores. Quiero hacer notar que, en este comentario, he pasado de la totalidad de un genotipo, unos 30000 genes, a una pequeña combinación de ellos.  Y, ya digo, estudios realizados de modo riguroso, nos hacen suponer que la selección "ve", nota y protege, algunos conjuntos de alelos concretos de genes diferentes.

También hay casos en los que un solo gen es capaz de determinar un comportamiento determinado. Es el caso de los genes letales, los que provocan la muerte de sus portadores. En este caso, la presencia de un solo gen en un genotipo es capaz de bloquear todo un proceso biológico por muy complejo que sea, determinando la muerte del individuo portador.

¿Alcanzarán el estado reproductor?

Entonces, cabe preguntarse, ¿gen, combinaciones de alelos, genotipos? ¿Cuál es la diana de la selección natural? No lo sabemos, en realidad. Hay estudios realizados con rigor, que indican que la respuesta es variada, como también es variada la acción individual de cada gen. Porque, eso sí, podemos suponer que todos y cada uno de los genes de un individuo contribuyen a su capacidad de contribuir a la formación de la generación siguiente. 

El individuo que tiene hijos fértiles, contribuye al mantenimiento de la población a la que pertenece y, por consiguiente, de la especie de la que forma parte. Del individuo que así se comporta, gracias a sus genes, decimos que posee "eficacia biológica". Incluimos el término eficacia por eso, porque desde el punto de vista individual, los individuos son o no son eficaces en la función biológica del mantenimiento de la especie. La eficacia consiste en eso, en contribuir a mantenerla.

Alcanzarán el estado adulto?

Hay muchos estudios acerca de la participación de determinados genes o genotipos a la eficacia biológica de seres vivos. Los estudios se hacen con rigor y utilizando grandes números de individuos. Como patrón se utilizan los individuos de fenotipo salvaje (en caso de animales) o silvestres (con vegetales) Los patrones se utilizan como referencia con la que comparar los resultados obtenidos a partir de los individuos que se estudian.

Pero, por causas no bien conocidas, siempre existe un ruido de fondo, indeterminado, que consiste en la mortalidad de las formas juveniles. Siempre es así y desconocemos las causas, pero nunca hay un cien por cien de supervivencia. De modo eufemístico decimos que el causante es el fondo genético del individuo, los cual viene a ser lo mismo que decir que desconocemos la causa, aunque queda como más disimulado. En los antiguos sobres de semillas, se indicaba el porcentaje de germinación de las mismas. Puede ser lo esperado que germinen cuando se siembren cien semillas, pero puede ser un valor ponderado en relación al valor de germinación de otras semillas tomadas como patrón.

Parece que digo que la eficacia biológica está relacionada con lo que protege la selección natural. ¿Es verdad? sí, pero es que, a veces, la selección no favorece un gen, ni una combinación de alelos, ni siquiera un fenotipo. Hay casos en los que la selección favorece grupos de individuos que muestran determinados comportamientos, por ejemplo cuidados de la prole o altruismo. Entonces hablamos de selección de grupo y los genes favorecidos son los que provocan esos comportamientos, aunque puedan perjudicar al individuo portador de ellos.

Tal vez haya que hablar más de estos temas en el blog.

Flores tempranas

Reflexiono sobre algunos temas relacionados con el inicio de la primavera y falsas creencias populares. Ya la mitología intentó explicar estos ciclos hablándonos de Démeter y su hija Perséfone. La explicación de los cambios estacionales siempre han sido un reto.

+ + +

Los camelios ya están en flor en mi calle santiaguesa. Camelias rojas y blancas le dan alegría a mi calle. Aún son pocas las flores que luce cada árbol, pero ya están ahí, preludiando la explosión de flores que habrá más o menos pasado mes y medio.

LUJO EN LAS CALLES DE GALICIA

También, viniendo de Lugo a Santiago hay muchas mimosas arracimadas en el monte con sus flores amarillas llenando el paisaje de color (El ser una especie invasora no le resta belleza a este árbol con hermoso aspecto cuando está florido).

INVASORA PERO BONITA Y 
CON FLORES  OLOROSAS

Si miramos atentamente los árboles frutales, manzanos, perales y ciruelos entre otros, nos encontramos con similar sorpresa, ya lucen sus flores.

En bordes de caminos, sabiendo verlas, encontramos prímulas también abriendo sus capullos.

¿Se han adelantado en su floración estas plantas, con el frío que hace? Puede que sí, no discuto que sean indicios de primavera. Pero antes quiero hacer una indicación, que a nadie le han dicho en sus estudios y que, por tanto, a nadie le tenemos que pedir que sepa y que utilice dicho conocimiento para enjuiciar nada.

DESAPERCIBIDAS POR HUMILDES

Al contrario de lo que ocurre a animales, los vegetales no necesitan tanto del calor. En animales es preciso incubar para que los embriones se desarrollen en el interior de los huevos. En vegetales es la luz el factor que determina el pase de una fase a otra dentro de su desarrollo biológico. No sé de qué modo, pero los vegetales son capaces de captar las fases diarias de luz y obscuridad, lo que llamamos fotoperíodo y, según sus duraciones relativas, entran en la vida vegetativa del invierno o bien despiertan tras el letargo y comienza el tiempo de la floración en esta época en que estamos. 

ABIERTAS AL POLEN QUE TRAIGA EL AIRE

No todas las plantas entran ahora en la floración, tampoco es eso, pero la temporada ha comenzado. 

Todo es hermosamente complicado. Ahora abren las flores que, a fin del verano, nos darán frutos cuyo desarrollo, maduración incluida, es largo. En otoño serán una oferta maravillosa y atractiva, pero antes han de pasar por muchas fases, como polinización, formación del fruto (ovario fecundado y maduro), de la semilla (óvulo fecundado y maduro) y la maduración de la pulpa carnosa del fruto, que se realizará en los dias calurosos de agosto. Todo requiere su tiempo.

He dicho polinización, pero ahora no hay insectos. No los hay. Ellos nacen de huevos y para eclosionar necesitan un calor del que aún no se dispone. Por eso la selección natural favoreció las flores amplias, abiertas, con los órganos reproductores desprotegidos. De este modo, es el aire el encargado de transportar el polen, de recogerlo de unas flores y llevarlo a otras, realizándose de este modo la preceptiva polinización.

Y ahora yo me pregunto, ¿tal vez es un poco temprana la floración este año? Y creo que sí, que las flores, incluso las más tempraneras, se han adelantado a su propio calendario. La causa, a mi entender, es esta sequía que estamos padeciendo. Más bien, esta falta de lluvias causada por esta falta de nubes. Ese es la causa, a mi entender. La falta de nubes pues, al estar, forman como una cortina más o menos densa sobre nosotros, que hace que nos llegue más o menos luz, según los casos. Como en este año no existe tal cortina, nos llega toda la luz producida por el sol y con su fotoperíodo no alterado por la presencia de los filtros que podrían representar la presencia de nubes sobre nosotros. En tal caso, estarían actuando como si los días fuesen más largos, con mayor cantidad de luz. Es decir, los correspondientes a épocas más adelantadas en el calendario, pero en temporada normal de lluvias.

Una cosa es clara, el perfecto engranaje de los elementos que entran en juego en esta, digamos, escena, de entrada del buen tiempo. Me dicen que cerca de Lugo ya “se ven” cigüeñas, y tampoco me extraña. Ya lo dice el refrán, “por san Blas, la cigüeña verás”. Si, el ritmo sigue y estamos metidos en él. Ahora será una gloria ir describiendo cómo la Naturaleza despierta, si acaso estuvo dormida alguna vez.

Como biólogo que soy y me siento, es éste uno de los momentos del año en que me gusta echarme al monte a ver que todo sigue como siempre. No hay sorpresas, en grandes líneas: las flores que salen en los frutales y demás árboles polinizados por el viento. Yemas que se “mueven” en ramas, capullos que se abultan para reventar en sus correspondientes flores. Todo así, como siempre. A veces pienso en los encajes maravillosos de la selección natural favoreciendo únicamente a aquellas especies que por sus respectivas necesidades, encajaban sus ciclos en los de otras. Como un gigantesco puzzle, sin programarlo, solamente actuando el azar, hemos llegado a esta situación que vemos hoy. Todos dependemos de todos, por eso hablo de puzzle.

Hace pocos días una persona, alguien con mas buena intención que luces, decía en uno de estos medios de comunicación que tenemos, que si las bacterias son tan malas, lo mejor sería eliminarlas. El hecho de que haya bacterias patógenas, que las hay, no quiere decir que “las bacterias” sean malas. Gracias a ellas entra el nitrógeno atmosférico en el mundo de los seres vivos. Baste con decir eso.

A veces, muchas, me duele el desconocimiento que existe sobre biología en personas bienintencionadas. Ni los árboles florecen antes de tiempo, no hay que destruir las bacterias, ni los animales tienen costumbres asesinas.

Siento profundamente la falta de unos buenos planes de estudio para nuestros estudiantes. Primero, definir lo que creemos que deben saber y, utilizando el plan de estudio como herramienta para lograrlo, ponerlo en práctica por parte de técnicos cualificados.

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Indicios de primavera

Sincronía natural

Estas flores no huelen

En la actualidad se venden flores con muchas características encomiables pero, a veces, carecen de otras que les acompañaron siempre, como el olor. Esto es consecuencia de prácticas de selección artificial.

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Como biólogo, veo las flores como lo que son, los órganos reproductores de un amplio grupo de plantas. Muchas cosas que se dicen de ellas las veo como poesía, a veces cursi y relamida. Las flores se han tomado como ejemplo de virtudes, como la violeta de la humildad o la azucena de la pureza. Las margaritas se han utilizado para respondernos dudas (me quiere, no me quiere), han sido objeto de ofrenda y mil cosas más. En muchas ocasiones han sido símbolo de derroche, y lo siguen siendo.

HERMOSAS, PERO SIN OLOR

Entre otras características, las flores se diferencian unas de otras por su color, olor, morfología y tamaño. Cuando digo morfología pienso en el número de envueltas florales, así como en los tamaños y formas de pétalos y sépalos. Todo eso tiene mucho que ver con la selección natural. Cuando es el viento el que las poliniza, las corolas suelen ser abiertas, con los estambres y estigmas al aire. Pero cuando los insectos son los encargados de esta función, entonces, todo puede estar más regulado y ser mas estricto. Los insectos han de reconocer las flores (“sus” flores), que no pueden variar en características morfológicas. Cualquier variación que presenten, por pequeña que sea, las puede volver irreconocibles para sus polinizadores, que no las fecundarán. En ese caso, tal variación no se transmite a la descendencia y todo queda en nada. La selección natural es así de estricta.

Otra cosa es la selección artificial, cuando es el horticultor quien selecciona y decide qué características proteger y afianzar en sus productos dedicados a la venta, no a la reproducción.

EN ESTA CASA CORDOBESA, DISFRUTAN
DE UN AGRADABLE OLOR A PETUNIAS

Rosas, claveles, orquídeas y crisantemos, entre otras flores, son sujeto de fuerte selección por parte de jardineros, pero no son las únicas especies vegetales sometidas a esta práctica. Se seleccionan por color, olor, morfología de la flor, porte de la planta, etc. Incluso se seleccionan por época de floración. P. ej., los crisantemos han de estar en las tiendas, como muy tarde, el 25 de octubre. Las razas que florezcan más tarde, pierden su valor comercial.

CRISANTEMOS. ANTES DEL FIN DE OCTUBRE,
HAN DE ESTAR EN LAS TIENDAS

Las razas seleccionadas de modo artificial se reproducen de modo también artificial, mediante esquejes o injertos. Poco importa que las plantas seleccionadas para un carácter pierdan algún otro que hubiese sido importante para su vida silvestre, pues ahora llevan vida de invernadero y ese carácter perdido ya no le hace falta para su supervivencia.

Mediante selección artificial se han conseguido flores espectaculares, biológicamente monstruosas, pero maravillosas desde la óptica de la hermosura: flores con todo tipo de colores, desde blanco al rojo intenso, y con floraciones a lo largo de todo el año. La selección natural ha de tener muy compensadas estas características, no permitiendo en ninguna de ellas variaciones que modifiquen su capacidad funcional. No obstante, en selección artificial, se puede modificar toda característica que el horticultor pueda compensar con su actuación.

POR SUERTE, OLÍA

Al comenzar una labor de selección, siempre larga,  ya se tiene determinado el carácter que hay que seleccionar en cada cepa. El carácter seleccionado ha de ser de expresión variable y hereditario, es decir, ha de estar regulado por genes. En cada generación, se utilizará como cepa progenitora de la siguiente a las plantas que muestren ese carácter de modo más acusado, desechando a las restantes. De este modo, se irá consiguiendo reunir en una sola cepa a los genes que inciden de manera más intensa en el carácter diseñado desde el principio del trabajo: flores de tal color, olor, época de floración, número de frutos o lo que sea. Pero en esta labor de selección, no se tendrá en cuenta el resto de caracteres que puedan presentar las plantas.

Por ejemplo, supongamos que disponemos de tres invernaderos numerados (1), (2) y (3). Los tenemos aislados entre ellos. En un invernadero (1), se puede seleccionar para un tipo de color. En otro (2), para floración duradera y en otro (3) para olor. En las plantas favorecidas por el tono de color en (1), no importa que huelan o dejen de oler, ni que sus flores duren más o menos tiempo. Algo similar ocurre con las plantas favorecidas en los invernaderos (2) y (3). En las seleccionadas en (2), poco importará el color o el olor, y en las seleccionadas en (3) sólo importará el olor porque, tal vez, estén destinados a una fábrica de productos de perfumería.

Siempre me ha gustado el olor de las flores naturales. Me gusta el tenue de las violetas o de las petunias. Con las rosas me aburre el manido tópico de la belleza acompañada del dolor de las espinas, pero su olor también me gusta. Encuentro violento el de los claveles, lleno de evocaciones para mí. Califico como entrañable y lleno de evocaciones el de los crisantemos, aunque no conozco a nadie a quien también le guste este olor. Pero sí, en la naturaleza cada flor tiene su olor para hacerse reconocer por su polinizador natural desde bastante distancia.

Ocurre que en las flores de floristería se venden o se compran productos de invernadero, seleccionados por múltiples características. Tal vez son muy grandes, o longevas, o lucen un color especial. No lo sé, hay para todos los gustos.

Pero es posible que muchas de ellas hayan perdido su olor, porque los seleccionadores no lo tuvieron en cuenta a la hora de hacer las cepas.


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Aberrantes hermosas

Coloor y selección natural

La adaptación como estado

Podemos confundirnos al utilizar este concepto, pues es posible hablar de “Adaptación” aplicándolo a un estado, a una estructura o a un proceso. Su utilización en los tres casos es correcta. Puesto que en la anterior entrada hablé de la adaptación como estructura, quiero ahora hablar de la adaptación como estado, referida a individuos.

EL FRUTO EN BAYA PERMITE LA DISPERSIÓN
DE SEMILLAS POR PARTE DE ANIMALES COMEDORES DE FRUTOS

¿Qué entendemos por individuo adaptado?. Es una opinión personal, repito, pero cuando hablamos de un individuo adaptado estamos hablando de un individuo vivo. Incluso cuando nos referimos al pasado, el individuo en cuestión estaba vivo en el tiempo en que lo definimos como adaptado. ¿Es suficiente esa condición de estar vivo? No, aunque no faltó quien dijese que si es un individuo adulto, está adaptado por definición, pues ha superado la actuación de la Selección Natural que actúa en las fases juveniles. Esto es erróneo. La Selección Natural actúa en fases anteriores a la reproducción, que suelen ser fases juveniles, pero alcanzar el estado reproductor no indica estar adaptado. Un individuo vivo ha de reunir más condiciones para que lo consideremos adaptado. 

En muchos casos, la adaptación aparece considerada como un carácter cualitativo. Según esta opinión, un individuo está o no está adaptado, no existiendo grados de adaptación. Pero Darwin habló de “los más adaptados”. Es decir, para él, dentro de los adaptados existen graduaciones, habiendo los “más” adaptados frente a otros que, por tanto, han de estar “menos” adaptados. Para Darwin, padre del concepto, es un carácter variable entre los individuos de una población.

LAS COLORACIONES CRIPTICAS  AYUDAN
AL CAMUFLAJE

De todos modos, no debemos olvidar que, siguiendo a Darwin, conocemos a los adaptados a partir de los reproductores en cada generación, pues se reproducen con mayor frecuencia que otros que, por tanto, están menos adaptados. Son aquellos que transmiten sus genes en mayor frecuencia a la generación siguiente y así, en cada generación, los genes presentes en los individuos que la forman, han sido componentes de los adaptados de la generación anterior. Gracias a esa reproducción diferencial, los genes reponsables de los caracteres adaptativos irán aumentando de frecuencia a lo largo de las generaciones y,  por eso, el factor reproductivo ha de ser tenido en cuenta a la hora de definir la adaptación como estado.

En pocas palabras, el individuo adaptado es el que vive y se reproduce, transmitiendo, de este modo, sus genes a la generación siguiente. Hay una importante salvedad, y es que los hijos necesariamente han de ser fértiles. De no ser así, en ellos terminaría la historia biológica de la población de la que forman parte. Según este modo de ver las cosas, riguroso pero ajustado a lo cierto, un individuo viene a ser como el puente por el que pasan los genes desde sus progenitores a sus hijos. Y así permanentemente. Si un individuo no se reproduce, en vez de ser vía de paso para los genes, sería como un camino terminal para ellos. Encuentro acertada esta comparación.

LAS POBLACIONES ANUALES DE AMAPOLAS,
SON UN BUEN EJEMPLO DE POBLACIONES ADAPTADAS

A principios del siglo XX, la biología comenzó a considerarse de un modo integrador, de modo que los individuos se estudiaron como formando parte de unidades más amplias que lo que puedan ser las poblaciones. Se pensaba en ecosistemas y las poblaciones eran vistas como entidades biológicas  diversas integradas en ellos.

¿Cómo definir a los individuos adaptados según este criterio? De acuerdo con los nuevos conceptos, un individuo está adaptado a un hábitat determinado cuando es capaz de interactuar con su entorno de modo que puede reproducirse en él y tener hijos fértiles. Atención a esto, pues no se define la adaptación como algo absoluto propio del individuo, sino relativo, pues hablo de adaptación “a un hábitat”, lo cual no quita que ese mismo individuo esté o deje de estar adaptado a hábitats diferentes.

POBLACIONES DE LAVANDA
MONTANCHEZ, EXTREMADURA

En este sentido, existiría una zona geográfica, más o menos amplia y con variables ambientales, dentro de la cual los individuos pertenecientes a una población estarían adaptados. Esta zona viene a corresponder con el área geográfica de distribución de esos individuos. En los bordes de esta zona, existe otra, casi rodeándola, en la cual los individuos viven de modo precario, y no son capaces de reproducirse. En esta banda periférica, las condiciones varían de manera gradual y ya no permiten la adaptación de esos seres en cuestión, aunque puedan vivir en ella con efectos biológicos limitados.

¿Por qué insisto en el hecho de que un individuo adaptado tiene que tener hijos fértiles? Repito lo dicho en otra ocasión. Los individuos han de participar en la formación de la generación siguiente y, salvo casos que comentaré, la única forma de hacerlo es reproduciéndose. Cuando los individuos están adaptados, las poblaciones son independientes de la actividad humana y se reproducen por sus propios medios. Como ocurrió antes de nuestra aparición en el mundo de los seres vivos.

Las fotos de amapolas y lavandas son de Demetrio Fernández Vaquero, a quien agradezco su ayuda.

Visitar la página de Demetrio Fernández Vaquero

Un mirlo blanco

En estado libre, el mirlo macho es negro con el pico de color naranja. Tiene un bonito canto. La hembra posee color pardusco. Este es el aspecto que presenta en la naturaleza. Quienes nos dedicamos a la genética, denominamos “salvaje” a dicho aspecto, sin que tal adjetivo tenga nada que ver con actitudes agresivas. Cuando nos referimos a plantas con el aspecto que presenta en el monte, decimos que tienen aspecto “silvestre”.

MIRLO BLANCO

Coloquialmente, usamos la expresión “ser un mirlo blanco” para referirnos a un ser extremadamente raro y bueno. En este caso, no utilizo el adjetivo “raro” como sinónimo de malformado o monstruoso, me refiero a infrecuente. También hay personas que creyéndose muy singulares, se creen merecedoras del apelativo de mirlo blanco. ¿Es raro el mirlo blanco? Realmente sí lo es, aunque en cautividad han aparecido algunos con muy poca frecuencia.

En biología no existe el color blanco. Me explico. No existen pigmentos de ese color. Las estructuras blancas, como pétalos, pelos, plumas y similares, presentan dicho color, virtual, como consecuencia de la difracción de la luz cuando atraviesa paredes transparentes que encierran cavidades vacías. Es el caso de nuestras canas, pues los cabellos ya no poseen en su interior la melanina que les daba color. Con la edad deja de formarse y los cabellos son similares a tubos vacíos que difractan la luz, lo que genera su aspecto blanco. Lo mismo ocurre con flores, pues en este caso la luz atraviesa vacuolas carentes de pigmento y, como consecuencia, aparece el aspecto blanco.

En el mundo de los seres vivos, el color blanco (recordemos que no es debido a pigmento alguno), puede ser debido a diversas causas. O bien porque no hay pigmentos, (entonces al individuo se le llama albino), o bien, porque sintetizándose los pigmentos, fallan los mecanismos bioquímicos encargados de llevarlos a los órganos a los que estaban destinados. Los individuos albinos suelen poseer los ojos rojos debido a que en ellos se manifiesta el color de la sangre que riega sus pupilas y también tienen la piel sonrosada por el mismo motivo, la sangre que riega las capas internas de la piel.

ALBINO

En el hombre, la frecuencia de personas albinas ronda un nacimiento por cada 20.000, una frecuencia digna de ser tenida en cuenta. Hay diversos tipos de albinismo y casi todos ellos generan defectos de visión. Además, los individuos albinos tiene diversas alteraciones en su salud.

En la antigüedad, los albinos estaban muy mal considerados, pues se decía de ellos que tenían relaciones diabólicas. Por eso, en una familia representaba una desgracia el que naciese un niño albino. También en la actualidad, existen tribus en las que los albinos no han mejorado su consideración.

COPITO DE NIEVE

Todos conocemos personas albinas. En cuanto a animales, recordamos al gorila albino del zoo de Barcelona, Copito de nieve, y hay múltiples seres blancos de diversas especies, así como plantas con flores de ese aspecto. Una mutación (de laboratorio) que genera ojos blancos en la mosca del vinagre, ha aportado mucha información genética, interesante también para el hombre. ¿Hay albinos en estado natural? Depende. Hay animales blancos, como la mariposa de la col, así como plantas con flor blanca, como es el caso de muchos frutales. Son seres con una particular biología que le permite ese color, no exento de ahorro bioquímico al no tener que sintetizar pigmentos. 

MOSCA DEL VINAGRE CON
OJOS BLANCOS

Pero guiado solamente por criterios evolutivos, me atrevo a responder que la carencia de color no es una característica buena. Esto requiere que me explique, claro. La coloración de los animales les sirve para varios fines, uno de ellos es el de camuflarse. La coloración salvaje, propia de cada especie animal, es la que también le confiere cualidades crípticas, que le llega a ocultar porque le permite confundirse con el entorno en que vive. (En edificios religiosos, la cripta también es una cavidad oculta. Ambos términos tienen la misma etimología).

Pensemos en diversos animales salvajes que hemos visto en paseos por el monte. Si se los hemos indicado a acompañantes, o si son ellos, los que nos los hacen ver, siempre se tarda un tiempo en distinguirlos de su entorno debido a que la coloración críptica les hace confundirse con su entorno. En esos casos, pasan desapercibidos con tal de no moverse. Pensemos en un erizo ovillado entre hojarasca, un zorro acurrucado al pie de un árbol en otoño, un lagarto entre piedras y en muchos otros ejemplos. Siempre el escamoteo frente a los predadores está en función de la capacidad de la posible presa de pasar desapercibida.

EN ESTE TRONCO HAY UNA MARIPOSA NOCTURNA
NO LA VEMOS POR SU COLORACIÓN CRÍPTICA

Creo que en la naturaleza nacen seres albinos, con la frecuencia que sea, pero que nada más iniciar su vida individual, son presa fácil de sus predadores. Por eso es muy difícil que alcancen el estado adulto. Yo diría imposible. Nunca he visto un albino adulto en su posible entorno natural.

En cautividad es diferente. Los cuidados que reciben esos seres raros son grandes, y están completamente protegidos de posibles predadores. Ahí sí que son posibles los mirlos blancos. En estado salvaje, y adultos, creo que no encontraremos ninguno.

Canto de mirlo en libertad