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viernes, 24 de enero de 2020

Somos diferentes

Siempre han existido frases hechas que resumen las coordenadas entre las que nos movemos. Frases que nadie ha cuestionado, por considerarse verídicas e inamovibles en su contenido. Tal vez como unos pilares de la civilización o de nuestra cultura. En ese plan, se nos dijo que todos somos iguales. 

viernes, 14 de diciembre de 2018

Somos diferentes

Siempre han existido frases hechas, que resumen coordenadas entre las que nos movemos. Frases que nadie ha cuestionado, por considerarse verídicas e inamovibles en su contenido. Tal vez como unos pilares de la civilización. En ese plan, se nos dijo que todos somos iguales. 

viernes, 30 de noviembre de 2018

Después del desastre

Tal vez nos cueste trabajo imaginar un territorio carente de seres vivos. Es posible que tal desastre ocurra después de un fenómeno que generó una total mortandad, como una inundación con su consiguiente arrastre de tierras. Imaginemos que ya ha ocurrido todo, el territorio cubierto de una costra seca y ramas arrastradas por las aguas enfurecidas. Total desolación. 

viernes, 23 de noviembre de 2018

Estas riadas de ahora


Desde hace tiempo, parece que el clima cambia y lo he comentado varias veces. Aunque hay quienes nos quieren hacer creer que todo sigue igual, es fácil ver que hay cambios en el tiempo y las cosas no se rigen por  los modos anteriores a los que estábamos acostumbrados.

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.

viernes, 5 de enero de 2018

Poblaciones preadaptadas

Soy dado a los refranes y respeto la sabiduría que encierran. Pensaba hoy en uno que, además, es un bonito juego de palabras: “El buen tiempo es que en cada tiempo haga su tiempo”.La verdad es que es así, pues toda nuestra estructura social gira con un condicionante, que en cada tiempo haga su tiempo.



También en biología, el tiempo como estado atmosférico es importante. Para los seres vivos, las condiciones atmosféricas y su secuencia a lo largo del tiempo en uno de los principales factores de la selección natural. No es cuestión de que haga frío o calor o deje de hacerlo. Es que tales condiciones deben presentarse cuando esos seres están en la fase vital que requiere tales condiciones.

Escenario de la Selección Natural

En ocasiones nos maravillamos del perfecto engranaje que relaciona las fases biológicas de los seres con las condiciones atmosféricas de los lugares en que viven. Los ciclos de las diferentes estaciones en lugares concretos, condicionan los ritmos biológicos de los seres que viven en ellas, tanto animales como vegetales. 

Todo esto lo pensaba uno de estos días, cuando viajaba desde Santiago a Lugo. Caía una lluvia menuda y pausada, muy gallega, que a lo lejos se transformaba en niebla que difuminaba el horizonte. Un día muy nuestro, que nos ayuda a interiorizar pensamientos. Yo miraba el campo, mojado y sus múltiples gamas de verdor. El buen tiempo es que en cada tiempo haga su tiempo. Si atendemos este dicho, este año no ha habido buen tiempo, todo ha estado desbaratado y fuera de sus ciclos estacionales. Realmente, son ya varios los años en los que el tiempo parece haberse vuelto loco.

Actúa la Selección Natural

En no pocas ocasiones me pregunto cómo afectan estos cambios al conjunto de seres vivos, a lo que conocemos como biosfera. Tampoco voy a ser tan petulante como para predecir la magnitud de las variaciones que se puedan producir, pero sí puedo expresar mis preocupaciones acerca de lo que ocurre y su posible incidencia en el mundo de los seres vivos. En más de una ocasión he comentado la importancia que tiene para una población dada el disponer de variabilidad génica, a poder ser abundante. Esta variabilidad permite que en cada generación aparezcan individuos con genotipos extremos que son inviables en condiciones normales, pero si por alguna causa cambian estas condiciones, alguno de esos genotipos poco frecuentes pueden sobrevivir y permitir, gracias a ellos, la supervivencia de la población dada. Perderá mucha variabilidad, pues habrán alelos incompatibles con la actividad biológica en esas nuevas condiciones ambientales, pero la población seguirá viva, reproduciéndose y generando descendientes fértiles. La población se ha salvado, sí, pero ha perdido mucha variabilidad, aunque yo me pregunto muchas veces para qué sirve esa variabilidad si no es como una especie de seguro que en cada generación promueve la aparición de genotipos adaptados frente a posibles cambios, permitiendo de este modo la supervivencia del grupo de individuos. Por esta razón, muchos denominan “preadaptación” a esta variabilidad que tiene las especies, o las poblaciones, y cuando está presente en ellas se dice que están preadaptadas como indicativo de su supuesta capacidad de resistir a los cambios que se vayan produciendo. Claro que, normalmente, los cambios que se producen son pequeños, consisten en ligeras modificaciones medioambientales y en la mayoría de las veces, reversibles e imperceptibles a nuestros ojos.

Selección Natural actuando

Ahora, sin embargo, estamos asistiendo a cambios bruscos y perfectamente constatables por nosotros mismos. Me gustaría saber de qué modo esto incide en la biología de las poblaciones presentes en nuestros lugares. No quiero hablar de los efectos más drásticos, las extinciones, pero sí constatamos cambios ecológicos importantes. Por ejemplo, en las proximidades de Lugo ya son habituales las cigüeñas y de año en año vemos cómo crece el número de sus nidos. Se asientan en una zona a la que nunca habían llegado, pero no es de extrañar, los cambios climáticos, como cambios ambientales que son, modifican áreas de distribución de poblaciones. De este modo, el registro fósil nos habla de poblaciones que vivieron en determinados lugares, hoy desaparecidas en ellos.

¿Son tan intensos los cambios como para producir estas incidencias? No lo sé, lo que sí vemos todos es cómo las condiciones ambientales se modifican en una dirección concreta de calentamiento del Planeta, y los seres vivos estamos en él. La geología, mediante el registro fósil, nos muestra cómo en el mundo de los seres vivos de cada época, han ocurrido grandes cambios propiciados por las modificaciones climáticas. Pero también es la geología la que nos dice que tales cambios se produjeron de modo muy gradual, con pasos muy pequeños a lo largo del tiempo, mientras que en esta época en que vivimos los cambios son amplios y casi repentinos, de modo que nosotros mismos podemos constatarlos a lo largo de nuestra vida.

Escenario de la Selección Natural

No hay duda de que la acción nuestra está incidiendo de modo negativo en el mundo de los seres vivos. Aparte de haber propiciado muchas extinciones de especies, por destrucción de hábitats, también estamos modificando las condiciones ambientales en las que deben desarrollar su actividad los futuros seres vivos. A ver qué ocurre, pero de momento parece que los ritmos de las estaciones se han modificado, así como sus duraciones, sus temperaturas máximas y mínimas, su pluviosidad y otros tantos parámetros medioambientales. Esperemos que las poblaciones estén provistas de las necesarias variabilidades génicas, pues de tales variabilidades depende su posible adaptación a esos cambios. Por eso, repito que a esas situaciones génicas se les conoce también como “preadaptación”, y se les considera como una potencialidad propia de las poblaciones que les permitirá resistir ante los cambios que se vayan presentando.