Los seres vivos nacen

Desde la escuela sabemos que los seres vivos "nacen, crecen, se reproducen y mueren". Este aforismo es muy general y mantiene toda su actualidad en Biología. Creo que será bueno volver a comentar cada una de estas actividades.

HA NACIDO

En Biología es difícil que existan definiciones aplicables por igual a la totalidad de seres vivos. Es lo que ocurre cuando queremos indicar en qué consisten algunas actividades vitales. Por ejemplo éste de la que hablo, "nacer".

Si recurrimos al diccionario de la RAE y consultamos el significado del término, nos dirá que nacer consiste en "salir del vientre materno". No lo dudo, pero la definición se está aplicando exclusivamente a mamíferos. Otra acepción que ofrece nos dice que "nacer" es "salir del huevo", muy acertada cuando se aplica a animales que tienen este medio de reproducción, como aves, peces y muchos invertebrados como insectos, crustáceos y arácnidos. Tratándose de vegetales, nos dice que "nacer" consiste en empezar a "salir de la semilla". También estamos conformes con esta definición, aunque volvemos a encontrar que no es de aplicación a la totalidad de vegetales, pues muchos de ellos no se reproducen por semilla.

HA NACIDO

Es curioso que las tres definiciones hablan de "salir". ¿Qué nos puede indicar el verbo utilizado en estos casos? Podemos pensar que "salir" nos habla de un nuevo ser, el que nace, que "sale" al mundo y abandona el lugar en que se desarrolló, donde llevó a cabo su proceso embrionario, para comenzar a vivir su propia historia como ser autónomo. Para mi forma de pensar, esa autonomía adquirida en ese momento, es lo que confiere un valor especial al "salir" y por tanto, al "nacer". Como consecuencia de ese proceso, ha aparecido un nuevo ser completamente autónomo y con capacidad para serlo. Tal vez ese “salir” del vientre materno, o del huevo o de la semilla, venga implícito en el “dar a luz” que se aplica a las madres humanas cuando generan un nacimiento. Su hijo ha “salido” a la luz. Sea como sea, tenemos que los seres vivos “nacen” de una u otra forma. Es decir, tienen un principio.

HA NACIDO

Estas definiciones están restringidas a los que nacen como consecuencia de cualquier proceso de reproducción sexual, pero ¿qué decimos de los seres, animales y vegetales, que aparecen como consecuencia de procesos asexuales? 

Hablaré de tales procesos alternativos en otras ocasiones, pero ahora pensemos en uno sencillo, conocido por todos, como es la reproducción por escisión, o por esquejes, que aunque muy utilizada por el hombre, no es un proceso artificial. Más bien es un proceso común entre determinadas especies en la Naturaleza, que lo tienen como medio alternativo al sexual. Imaginemos que en un vendaval se desprende una rama de un sauce, por ejemplo, o de un chopo. Esa rama desgajada está destinada a desecarse y morir si no llega a un terreno barroso, de modo que quede semienterrada en él. En caso de caer entre barro, es posible que la rama enraíce comenzando a ser un individuo con vida propia. ¿Decimos que ha nacido? Yo no lo diría, pero sí que hay un nuevo ser biológicamente autónomo. Ocurre con cualquier planta generada a partir de un esqueje. Se me hace difícil decir que ha nacido, pero la verdad es que hay un nuevo ser.

HAN NACIDO

En organismos que viven formando colonias, caso de corales o fresas, por ejemplo, es difícil decir cuándo nace cada individuo y tal vez el concepto de "nacer" se limite al ser originario, fundador de la colonia, mientras que sus nuevos miembros aparecen por procesos alternativos al nacimiento.

Los seres vivos, de un modo u otro, nacen. Los modos son muy diversos y si bien hay casos en los que se puede hablar con rigor de nacimientos, en otros el término queda más ambiguo. Pero siempre podemos decir que los seres vivos tienen una historia autónoma, con un principio concreto capaz de ser datado en el tiempo. En ese momento está su origen como ser individual, aunque a veces no podamos hablar de nacimiento.

Podemos decir que la historia de cada ser vivo concreto, tiene un comienzo datable en el tiempo. Creo que esa afirmación es correcta.
Hay una cosa muy importante y concreta, que quiero comentar ahora. Aunque los seres vivos somos diferentes, y esa diferencia puede llegar a ser tremenda, tanto en un momento dado como a lo largo de la historia de los seres vivos, todos disfrutamos del mismo tipo de actividad biológica que llamamos vida. Somos diferentes en morfología, estructura, en el tiempo en que vivimos, pero compartimos la misma actividad biológica, y compartimos las mismas características de seres vivos. 

La acción del ambiente en la herencia de humanos

Para los especialistas de la genética, siempre es una tarea pendiente explicar con detalle la relación genotipo-ambiente. Desde hace tiempo, se está de acuerdo en que el genotipo determina unas condiciones fenotípicas de respuesta ante un amplio abanico de condiciones ambientales. Esta variedad de respuestas es lo que se conoce como "norma de reacción" del genotipo de la que he hablado hace poco. Muchas de las características consideradas como específicas del ser humano parecen tener este tipo de comportamiento en que los valores ambientales modulan las respuestas fenotípicas.

Actualmente son diversas las técnicas de estudio de estas relaciones y existen publicaciones especializadas en estos temas. No obstante, este tipo de estudio no es exclusivo de biólogos, más bien lo realizan sociólogos, sicólogos, pedagogos y otros estudiosos del comportamiento humano. Muchos se realizan teniendo como base a hermanos gemelos, mono o bivitelinos, criados en el mismo o en diferentes ambientes. Los gemelos monovitelinos tienen el mismo genotipo. En estos casos, las diferencias fenotípicas que se puedan encontrar en ellos, serán atribuibles a las diferencias ambientales, y es lo mismo que hayan sido criados juntos o separados. Por otra parte, los gemelos bivitelinos tienen en común el nacimiento y el ambiente en que crecen. Las diferencias que se poden encontrar en ellos serán fundamentalmente genotípicas.

UN MISMO GENOTIPO

En caracteres muy específicos, cualidades innatas tocantes a la conformación del complejo que conocemos como "personalidad", tales como estabilidad emocional, amigabilidad, responsabilidad, apertura a nuevas experiencias o introversión, se encuentran datos muy avalados, tanto por los tamaños de las muestras como por los métodos de estudio, que nos hacen pensar en un fuerte componente hereditario con toda la complejidad consiguiente. Pero las diferencias encontradas tanto en gemelos monovitelinos criados juntos (hermanos con el mismo genotipo y desarrollados en el mismo ambiente) como en gemelos monovitelinos criados separados (con el mismo genotipo pero criados en diferentes ambientes), proporcionan una base sólida a la idea de que el resultado final de una personalidad es producto del esfuerzo intelectual del mismo individuo, tal vez como consecuencia de razonar los estímulos recibidos.

DEMUESTRA QUE LA CONDUCTA POSEE

BASE GENÉTICA 

No viene mal recordar aquí que la herencia de caracteres conductuales ya fue conocida desde muy antiguo gracias a datos obtenidos con animales domésticos seleccionados de manera eficaz por su comportamiento: pensemos en las diversas razas de perros y toros bravos. En estos casos no es preciso comentar cómo una selección en búsqueda de un comportamiento concreto dio el resultado pretendido, lo cual nos permite decir que ese comportamiento tiene base genética, es decir, que hay genes responsables de esas conductas. Conviene no olvidarnos que esos animales son mamíferos igual que nosotros, pero que, a diferencia nuestra, nunca cuestionan su propio comportamiento.

DOS MODOS DE HERENCIA EN HUMANOS

Por otra parte, conviene que seamos sumamente prudentes al hablar de herencia en el hombre, ya que puede ser biológica, que tiene su base en los genes, siendo estudiada por los biólogos, y cultural, que se transmite mediante la educación y es estudiada por los profesionales de las ciencias llamadas sociales. Es preciso tener presente que en el hombre, al tener capacidad de aprendizaje, de incrementar sus conocimientos y, también, de transmitir todo ese caudal de información a las sucesivas generaciones, a veces resulta difícil discernir qué características son genéticas, es decir hereditarias en sentido biológico, y cuáles son transmitidas culturalmente en las casas, en las escuelas y en muchos otros lugares en los que se realiza el traspaso de información de una generación a la siguiente. No somos la única especie con capacidad de aprender, pues muchos cachorros aprenden de sus padres las técnicas de caza y muchos polluelos aprenden a hacer sus nidos. También en insectos existen mecanismos especiales para transmitir información sobre temas concretos. Pero en esos casos cada generación aprende lo mismo. Nosotros somos la única especie que en cada generación incrementa sus conocimientos de manera que éstos pasan a formar parte del fondo cultural que tienen que aprender los hijos. En este sentido, todos sabemos cómo cada vez es mayor la cantidad de conocimientos que se transmiten mediante los diversos planes de estudio a los muchachos.

EN EL FONDO, LA VARIABILIDAD DE CONDUCTAS RESIDE EN VARIABILIDAD MOLECULAR 

Pensar, en este plan, que nuestros actos están determinados por alguien externo a nosotros, resulta ajeno al pensamiento científico actual, pues no se dispone de un modo de estudio riguroso para utilizarlo con eficacia. Pero merece ser considerado con respeto por ser exponente de culturas pasadas. La ciencia ha demostrado con rigor que nacemos propensos a determinados comportamientos: coléricos, envidiosos, cobardes o temerarios. De acuerdo, pero una buena educación, como indican los resultados obtenidos por las ciencias sociales, permitirá que, en la medida de lo posible, cada persona module suas tendencias e llegue a ser dueño de sus actos y, por tanto, responsable de ellos.

Los conceptos en ciencia

Para muchos, los descubrimientos son hitos fundamentales en el avance científico. Esta idea está muy afianzada. No obstante, para muchos el desarrollo científico está en el afianzamiento de los conceptos, que muchas veces se produce gracias a los descubrimientos.

Este es un debate que viene de lejos. El dilema entre descubrimiento y concepto. El descubrimiento saca a la luz algo que estaba oculto, pero que ya existía, por ejemplo la existencia de células o los procesos hereditarios en seres vivos. El concepto aparece como consecuencia de una actividad del pensamiento, cuando se relacionan muchos datos diversos relacionados y se obtiene una idea general aplicable a casos concretos que pueden explicar las situaciones implicadas. El concepto es un producto mental y se configura gracias a los datos obtenidos en los descubrimientos. Con ellos, se afianza o se desecha. Por ejemplo, el concepto de la fuerza vital (el vitalismo), fue rechazado después de que diversos descubrimientos invalidaran los principios en los que se basaba tal idea. Otro tanto ocurrió con el concepto del flogisto, supuestamente presente en los objetos combustibles.

HAY DESCUBRIMIENTOS QUE AFIANZAN CONCEPTOS

A veces, los conceptos están encerrados en fórmulas y leyes que representan el trabajo de muchos investigadores. Los descubrimientos se basan en conceptos previos y cuando no se dispone de ninguno capaz de explicar lo que se ha descubierto, decimos que tal hecho se ha adelantado a su tiempo. Es lo que ocurrió con los descubrimientos de Mendel, que los interpretó e intentó explicarlos suponiendo unos procesos formadores de gametos (segregación), que no se podían sustentar en ningún concepto existente. No se conocía nada de la fisiología celular ni sus procesos de división. Cuando se conocieron tales procesos, los trabajos de Mendel adquirieron la dimensión merecida. Algo similar ocurrió con Einstein y sus teorías.

En biología no existe ni una sola ley. Dada la diversidad de seres vivos, resulta imposible encerrar en leyes unos principios que sean válidos para todos ellos. Si reparamos en cuatro especies muy diferentes entre sí, como podemos ser nosotros, un laurel, un helecho y un gusano, no hay leyes de ningún tipo que sean aplicables por igual a estas cuatro especies, salvo el hecho que sus miembros “nacen, crecen, se reproducen y mueren”. Pero esas actividades biológicas no son leyes. Son, eso, actividades comunes a todos los seres vivos.

REPARTO DE CROMOSOMAS EN UNA DIVISIÓN
CELULAR. DESCONOCIDO EN TIEMPOS DE MENDEL

Sin embargo, en biología tenemos múltiples conceptos que se han ido modificando, según crecía el fondo de conocimientos obtenidos con los descubrimientos. El saber biológico está encerrado en conceptos. Un sabio biólogo del siglo XX, (Erns Mayr) escribió una amplia y erudita Historia de la biología contemplándola como una historia de sus conceptos fundamentales. 

A lo largo del siglo pasado, hemos asistido a la formulación y constante revisión de conceptos fundamentales en biología: El concepto de herencia biológica nunca está completo, pero siempre sirve como base de estudios nuevos. El concepto de gen se ha dio enriqueciendo, llenándose de complejidad y desprendiéndose de ideas equivocadas que no hacían más que lastrarlo. Los conceptos de cromosoma o de genotipo son constantes temas de estudio y revisión, apareciendo nuevas formulaciones de los mismos, que nunca se dan como definitivas, pues sabemos que nuevos descubrimientos aportarán luces nuevas a esos aspectos del conocimiento.

LA VIDA EN PLENA NATURALEZA.
MUCHO PENDIENTE DE DEFINIR

Por no hablar de conceptos tan complejos como el de selección natural, ecosistema o especie. Digo complejos porque son temas en los que se implican diversas áreas de conocimiento. Por ejemplo, el concepto de especie precisa ser estudiado bajo el aspecto sistemático, morfológico, ecológico, etológico, etc. por ejemplo. Es decir, diferentes áreas de la ciencia han de coincidir en la definición, o consensuar una que satisfaga a todas. Algo similar ocurrió a mediados del siglo pasado cuando diferentes biólogos de diversas especialidades como genetistas, ecólogos, zoólogos y botánicos entre otros, compendiaron una teoría sintetizadora de la evolución. (Se le llamó “sintética” por causas de mala traducción). En estos casos, se tiende a llegar a conceptos que estén conformados por diversos aspectos de la ciencia y que siempre puedan ser revisados.

Un concepto siempre cuestionado, nunca estable, es el de “especie biológica”. Ya Aristóteles definió la especie. Desde entonces, múltiples intentos de definición se han ido sucediendo, añadiendo en cada época los conocimientos aportados por descubrimientos que se iban produciendo. No hay una definición de especie que satisfaga a la totalidad de la comunidad científica biológica. Hablo de seres pluricelulares, si quisiéramos incluir en la definición a los procariotas, tendríamos mayores dificultades, a veces insalvables.

Existen entidades biológicas, como hábitat, especie o selección, que para los biólogos son muy intuitivas, aunque aún no se ha encontrado una definición que sea satisfactoria para la comunidad científica en general.

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Estrategias en generaciones

Una historia termina y comienza otra. La planta progenitora ha formado las semillas, les ha dotado de las necesarias estructuras de diseminación y las semillas caen en diversos lugares. Empieza una nueva historia, la de la planta cuyo diseño biológico va cifrado en sus genes, en su genotipo. No digo que comience una nueva vida, pues la semilla va viva. Nunca olvidemos el aforismo de Pasteur, allá por el siglo XIX “La vida no se crea, simplemente se transmite…”

GERMINANDO

No creamos que una semilla que cae en cualquier sitio germinará y dará sus frutos. Falta mucho para eso y la selección natural es dura, en especial con las formas juveniles. En primer lugar, la semilla debe haber llegado a un lugar apropiado, pues muchos suelos no permitirán su germinación. Cuando germine, ha de competir por la luz con otras plantas vecinas, sus raíces han de lograr los nutrientes apropiados y será preciso que los predadores la dejen crecer. Es grande la suma de retos que tienen las semillas, pero los campos repletos de vegetación nos indican que son muchas, y diversas, las que consiguen crecer, fructificar y de este modo salvar la acción de la selección natural.

ESTAS HOJAS QUE HAN BROTADO FORMAN UN CLON
ENTRE ELLAS Y CON LA PLANTA MADRE

Desde un punto de vista genético, me atrevo a decir que en cualquier vegetal, no hay dos semillas con genotipos iguales o, dicho de otro modo, cada semilla es única en su genotipo. Llevando esto al límite, podemos pensar que una semilla puede no tener la dotación genética apropiada para germinar en un sitio concreto, mientras que otra, procedente de la misma planta, en ese mismo lugar es capaz de originar un individuo muy adaptado y, por tanto, productivo para la especie.

A veces, con nuestra mentalidad humana, es difícil asumir lo efímero de estos genotipos tan adaptados. Los genes, los alelos, son muy duraderos a lo largo de las generaciones, mientras que los genotipos, duran lo que duren sus poseedores. Los genotipos, que son combinaciones efímeras de alelos, se descomponen cuando se forman gametos a causa de sus mismos procesos de formación. Es lo que tiene la reproducción sexual y la necesaria génesis de variabilidad gamética.

Existe otro tipo de reproducción, la asexual, en la que los descendientes mantienen el genotipo de los progenitores. En estos casos se genera lo que conocemos con el nombre de clon y que definimos como el conjunto de individuos que descienden de uno solo mediante reproducción asexual. Por tanto, todos ellos tienen el mismo genotipo.

Existen diversos modos de reproducción asexual, y es bonito comprobar que en algunas condiciones, la selección natural favoreció esa estrategia cuando con ella se pudo asegurar, por tiempo indefinido, la presencia de algunos individuos en áreas concretas. La dispersión de semillas es azarosa, así como el hecho de que alguna de ellas llegue a un hábitat determinado, siendo portadora del genotipo apropiado para crecer en él. Si esta semilla, adaptada a este entorno, alcanza el estado de madurez y es capaz de generar descendencia fértil, supongo que la selección natural podría favorecer cualquier mecanismo que prolongase su presencia en ese hábitat a lo largo de generaciones, haciendo que el genotipo apropiado no constituyese una presencia efímera. En estos casos, supongo, la aparición de estrategias formadoras de clones tal vez fuese favorecida por la selección natural, de modo que la planta en cuestión pudiese estar presente durante varias generaciones sin cambiar su genotipo, que estuvo adaptado desde el principio (por eso germinó). El mecanismo biológico para tal situación fue que la planta se reprodujese por vía asexual.

ESTOLONES DE UNA FRESA
OTRO CLON

Consideremos un ejemplo concreto, una fresa. Un ave come el fruto con múltiples semillas, que son pequeñas y con cubierta dura. Son esos granitos que se nos quedan entre los dientes al comer fresas. El ave no digiere las semillas y las expulsa, entre sus deyecciones, en algún lugar. Allí, las semillas podrán germinar o no. Supongamos que algunas lo hacen. Pero, mientras germinan, han de competir con otros elementos presentes en el suelo. Solamente alcanzarán el estado adulto, reproductor, aquellos individuos que posean un genotipo que haga de ellos unos seres adaptados que tendrán descendencia fértil. Sus flores generarán frutos con semillas que serán dispersadas por animales al comerlas. Pero ninguna semilla llevará el genotipo de la planta progenitora, ese genotipo se ha descompuesto en el mismo proceso de formación de gametos.

No obstante, la planta posee otro mecanismo de reproducción asexual, que le permite la formación de un clon todo lo amplio que pueda ser y con individuos poseedores del genotipo de la planta originaria, adaptada al lugar. La planta produce estolones, que son tallos rastreros con nudos y entrenudos que crecen a ras del suelo. Los nudos pueden formar raíces y de este modo la planta se propaga generando individuos, que también formarán flores, frutos y semillas. En conjunto forman un clon, y lo definimos, repito, como el conjunto de individuos que proceden de uno solo mediante reproducción asexual.

UNA PLANTA DOMÉSTICA QUE SE
REPRODUCE POR ESTOLONES

En la naturaleza hay diversos mecanismos que hacen las veces de reproducciones alternativas en las plantas que poseen esta estrategia. Rizomas y estolones son algunos de estos mecanismos. Nosotros mismos, cuando hacemos esquejes a partir de una sola planta, estamos haciendo un clon.

En ese clon hipotético del que hablo, cuando se forman semillas después de la gametogénesis previa, se genera una gran diversidad genotípica en ellas y se prepara la estrategia de colonizar hábitats nuevos. Por eso es necesaria tal diversidad genotípica, porque unas semillas estarán adaptadas a sus nuevos hábitats y otras no. Una vez llegados a esos lugares, las plantas que germinen en ellos, lo harán por poseer el genotipo apropiado, ya no precisan generar variabilidad y sí incrementar en número de individuos con el mismo genotipo. Para lograr este incremento, la estrategia asexual ha sido la favorecida por la selección natural.

Todo esto está comentado como dando intencionalidad a la selección natural, cuando sabemos que es completamente ciega en sus actuaciones. Pero puede ser una interpretación válida si queremos ver la difícil adecuación de los individuos ante situaciones adversas, cuando el tiempo "casi" no cuenta y las mutaciones apropiadas terminan por aparecer. Si no aparecen, se puede producir extinción. Pero como los casos que comento son relativos a especies vivas, podemos decir que esto es una historia de éxitos.


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Reproducciones alternativas en vegetales

Partenogénesis y otras dudas

Nombres en Biología: 7 Drosophila

La mosca de la fruta o del vinagre, ha aportado mucha información a los esdutiosos de la herencia biológica. Su nombre significa "Amante del amanecer" y voy a explicar su causa.

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Muchos descubrimientos se realizaron estudiándola, como el hecho de que los genes ocupan lugares concretos en los cromosomas, la herencia ligada al sexo, el efecto mutagénico de radiaciones, mecanismos de desarrollo embrionario, dinámica de poblaciones y un largo, larguísimo etcétera. Toda esta información científica hace de Drosophila uno de los organismos modelo en investigación. Su estudio ha aportado más de un Premio Nobel. Y de dos.

CULTIVO DE DROSOPHILA

He indicado que su nombre indica "Amante del amanecer" y que voy a explicar su causa, pero antes creo necesario una, digamos, explicación previa. 

En laboratorio, Drosophila crece en frascos con un cultivo sólido de maíz u otros elementos nutritivos que también contenga algunas vitaminas y sales minerales. Las larvas crecen en el medio de cultivo y, al llegar la fase de la pupación, se sitúan en las paredes de los frascos, en un lugar con cierto nivel de humedad, y allí llevan a cabo su metamorfosis. De las pupas saldrán los adultos jóvenes, blanquecinos y con las alas plegadas a lo largo del cuerpo como si fuesen un abanico. Estos adultos jóvenes son muy voraces, pues en menos de dos horas han de comer lo suficiente como para obtener los compuestos con los que sintetizar el esqueleto externo (exoesqueleto) y endurecer las alas, después de haberlas expandido. A las dos horas de haberse llevado a cabo la emergencia de las pupas, las moscas ya tienen el aspecto de adultos. Al poco tiempo serán fértiles.

ADULTOS CASI RECIEN NACIDOS.
SIN PIGMENTO (B) Y ALAS PLAGADAS (C)

Los cruzamientos realizados con Drosophila han de ser controlados. Las hembras han de ser vírgenes y así poder estudiar su descendencia, sabiendo cómo era el genotipo del macho que la fecundó. La obtención de hembras vírgenes se hace mediante un método muy sencillo. Basta con poner ante la luz natural, por ejemplo junto a una ventana, frascos de cultivo en los que hay pupas, durante unos minutos. Es algo que siempre me ha maravillado. 

Aún ahora, al escribirlo, no deja de sorprenderme este hecho. Las pupas se sincronizan con la cantidad de luz natural que le llega de modo que programa su desarrollo para que emerjan los adultos al amanecer. Al dia siguiente o pasados más días. La programación está hecha.

ADULTO CON SU ESQUELETO QUE LO DEFIENDE DE LA DESECACIÓN

Digo que me maravilla y lo explico. A lo largo del día, hay dos veces en que hay una misma intensidad de luz, por la mañana y por la tarde. Pero por la mañana esa intensidad crece, mientras que por la tarde, decrece. Tal vez ese sea el motivo por el que las pupas deben estar expuestas varios minutos a la luz natural, que las pupas noten que la luz crece o decrece. Desconozco el mecanismo bioquímico mediante el que una información luminosa es transformada en pauta de desarrollo, pero es así.

En cepas cultivadas en laboratorio este comportamiento se mantiene, incluso cuando las cepas llevan muchas generaciones alejadas del mundo natural. La selección natural debió actuar de modo muy intenso contra los mecanismos que no obedecían estas pautas temporales, de modo que hoy, todas las cepas se comportan de este modo. Indudablemente, un adulto recién nacido sin esqueleto quitinoso bien formado, expuesto al sol, se secaría al momento y sería víctima de un efecto letal.

Este proceso selectivo debió ocurrir en fases muy tempranas de la formación del género Drosophila, pues todas las especies de este género que conozco, poseen este comportamiento en su nacimiento. Nacen al amanecer, antes de la salida del sol.

De ahí viene su nombre: Drosophila, amante del amanecer.


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Sincronía natural

Visitando a Chaira Luguesa

Semejanzas y frecuencias

Al pasear por el campo o por caminos más o menos rurales, podremos encontrarnos con poblaciones de ortigas situadas en taludes o al pie de tapias o de muros. Si nos detenemos a mirarlas con atención, veremos que junto a esas ortigas hay otras hierbas, otras plantas, parecidas a ellas, pero inocuas. Suele ocurrir así, que las masas de ortigas están siempre (es un decir) acompañadas de ese cortejo de plantas inofensivas, pero parecidas a ellas.

LA PLANTA MODELO. LA ORTIGA

¿Tiene esto alguna causa, alguna explicación biológica? Sí que la tiene. Se llama mimetismo batesiano, en honor a H. W. Bates, el científico británico que, en el siglo XIX, describió este comportamiento. Consiste en que varias especies inofensivas se parecen entre sí y a otra que sí es peligrosa o de sabor repugnante. Con esto se consigue eludir la acción agresiva de los predadores. En el caso que comento, la especie agresiva, la modelo, es la ortiga y las demás crecen a su lado careciendo de agresividad, pero simulando poseerla. Lo que ocurre es que si un predador, un herbívoro en este caso, ingiere una hoja de ortiga, se sentirá dañado. Fijará en su memoria el patrón de la hoja dañina y no volverá a intentar comer ninguna planta con ese aspecto. Ahí tenemos el efecto de protección de la ortiga hacia sus plantas parecidas, que se cobijan en su vecindad de modo que casi no crecen en ninguna otra parte.

BRUNELLA  (IMITADORA)

No digo que no crezcan, claro que sí crecen, pero con restricciones, pues cuando las semillas son esparcidas a voleo, llevadas por el viento, caen en todas partes y, si se dan las condiciones apropiadas, germinan y crecen. Es entonces cuando se puede notar el efecto protector de la vecindad de las ortigas. Si las hay donde estas plantas crecen, los herbívoros, caracoles y larvas en su mayoría, se habrán marchado del lugar y las plantas inocuas de las que hablo podrán crecer tranquilamente al amparo del modelo que imitan, la ortiga. Si no hay ortigas, las plantas son comidas, dándonos la sensación de que allí no han crecido, lo cual no deja de ser cierto.

PARIETARIA  (IMITADORA)

También hay casos similares en animales, en los que formas inocuas imitan algún modelo con sabor desagradable.

Se supone que, evolutivamente, primero apareció el comportamiento tóxico o agresivo de la especie modelo, la imitada. Otras especies, compartían hábitat con ella y eran inocuas. Pero si por mutación adquirieron alguna similitud con la planta modelo, encontraron que la selección natural las favorecía. A veces, tal favor llegó a provocar que las formas imitadoras fuesen las únicas capaces de alcanzar el estado reproductor, formando flores y las consiguientes semillas. Repito, si tales morfologías imitadoras estaban causadas por factores de naturaleza hereditaria, los genes responsables fueron pasando a las generaciones siguientes, de modo que en cada generación aparecieron las formas imitadoras de modo repetido. Hoy, todos los miembros de estas especies poseen las morfologías capaces de generar la confusión de los predadores.

MENTA  (IMITADORA)

Insisto en que esta disposición la podemos ver en cualquier camino o campo en que haya ortigas. Las especies acompañantes crecen a su amparo y las veremos sin mayor dificultad por nuestra parte.

No obstante, las cosas pueden no ser tan sencillas. Hay un factor muy a tener en cuenta y son las frecuencias de la forma modelo (la ortiga en este caso) y las imitadoras. Entre las imitadoras hay menta, brunela, parietaria, echium y otras de la misma familia que la ortiga, Labiadas, y de morfologías muy semejantes, como vengo diciendo.

PARIETARIA  (IMITADORA)

Todo el efecto beneficioso del mismetismo batesiano se consigue cuando el herbívoro ingiere una ortiga antes que ninguna otra planta. Es decir, la probabilidad de ingerir la planta tóxica ha de ser más alta que la de ingerir una inocua. Esto ocurre cuando la ortiga es la especie más frecuente en ese lugar. Pero para que los predadores aprendan, las ortigas han de ser comidas. Al menos cada herbívoro la agrede una vez y así aprende desencadenándose en él el reflejo condicionado de no repetir mordisco a esa planta (ni a las formas imitadoras). Quiero advertir que la ortiga sufre la acción agresora del predador. En estos casos, las formas imitadoras quedan resguardadas. Tal dinámica puede hacer que, con el tiempo, las ortigas vayan disminuyendo su presencia en ese lugar, como así ocurre.

Cuando haya menos ortigas, disminuirá la probabilidad de que sean ingeridas en primer lugar y las formas inocuas comenzarán a ser depredadas por falta de abundantes modelos agresivos. No siendo agredidas las ortigas debido a la cantidad de formas inocuas, volverán a ser frecuentes y se restablecerá un equilibrio que será estable cuando haya más ortigas que formas inocuas, amparadas bajo la ayuda de su morfología agresiva.

ECHIUM   (IMITADORA)

Es este un modelo dinámico frecuente en la naturaleza, en el que las formas favorecidas no lo son por motivos inherentes a ellas mismas. Ocurre algo similar en el mundo animal con las relaciones predador-presa. Cuando aumentan los predadores, disminuyen las presas. Esto desencadena una disminución de predadores con el consiguiente aumento de presas. Y así van alternando las frecuencias relativas de una y otra especie.

En estos casos la selección natural no protege formas concretas, más bien en estas comunidades de especies interrelacionadas, se favorecen las formas menos frecuentes. Se genera un equilibrio dinámico que conocemos como “selección dependiente de las frecuencias”.

Resolviendo la necesidad de luz

A veces imaginamos que en el mundo de los seres vivos, al que pertenecemos, sólo hay una solución para los problemas que puedan aparecer. Algo muy lejos de la realidad. Entre los seres vivos, con unas funciones concretas que realizar (nutrición, relación, reproducción), cada grupo se organiza del modo que puede para llevarlas a cabo. Y, si son grupos existentes en la actualidad, podemos decir sin miedo a equivocarnos, que las realizan muy bien. Han superado la actuación de la Selección Naturalhasta hoy.

RAÍCES ADVENTICEAS DE HIEDRA

El papel de la luz es muy importante en el mundo vegetal. Cada grupo de plantas tiene sus estrategias para satisfacer sus necesidades. Las hay con pocos requerimientos de luz y viven en zonas donde llega poca, como son fondos de selva, de bosque, interior de pozos y otros hábitats donde reina la penumbra. Son plantas acostumbradas a esos pocos aportes de luz, pero crecen con todo su vigor y con morfologías adaptadas a estas condiciones. De un intenso color verde, son las que, luego, muchas de ellas forman el catálogo de nuestras plantas domésticas de interior, que viven en ambientes umbríos y requieren ciertos aportes de riego.

Hay otras plantas, no leñosas, que tienen necesidades de luz, pero no disponen de un porte adecuado que les permita crecer hasta alturas suficientes como para satisfacer esas necesidades. Trepan hasta alcanzar esos niveles de luz y, por tanto, se les conoce como plantas trepadoras.

ZARCILLO PARA SUSTENTARSE

El trepar es una estrategia a la que han llegado desde posiciones taxonómicas muy diversas y utilizando estructuras muy diferentes, pero que permiten a las plantas poderse encaramar y así beneficiarse de un buen nivel de luminosidad. Voy a comentar tres tipos de estructuras que permiten trepar. Los tres ocurren en plantas conocidas por todos.

El primero de ellos es el de la hiedra, que forma raíces llamadas adventicias. A lo largo de los tallos, también en los nudos donde nacen las hojas opuestas, se forman manojos de raíces cortas que se adhieren a superficies fijas, como son paredes o troncos, gracias a las cuales la planta se va fijando, creciendo, trepando y, por tanto, consiguiendo alcanzar la luz.

MADRESELVA ENROSCÁNDOSE
PARA TREPAR

La madreselva también es planta con esa costumbre. Aunque leñosa, su tallo largo, delgado y flexible no le permite la posición vertical. No obstante, se enrosca alrededor de otros tallos, o de cualquier objeto vertical que se le ponga como guía. Nunca trepa en paredes, como la hiedra, pues lo hace enroscándose alrededor de objetos fijos y exentos.

Las judías y otras plantas afines, suben gracias a zarcillos que aparecen en el extremo de sus hojas compuestas. Realmente son foliolos transformados. Esos zarcillos se enroscan y fijan alrededor de cualquier objeto que encuentren sea tronco, rama o guía y gracias a esas fijaciones la planta va trepando.

FICUS BENJAMINA

Hay más plantas trepadoras conocidas por todos, como el Ficus benjamina, que trepa gracias a raíces adventicias; la parra virgen que forma zarcillos muy cortos, con los que se fija a las paredes, o la capuchina, que trepa también gracias a zarcillos.

He presentado estas diversas estrategias que desarrollan diferentes tipos de plantas para conseguir más luz. El fin es el mismo, pero en cada grupo esa necesidad se satisface recurriendo a los recursos propios de cada uno de ellos.

Tal vez lo más interesante que quiero exponer aquí es que entre  los seres vivos no existe una sola estrategia para satisfacer una necesidad vital. Tales necesidades se solventan gracias a los recursos de que dispone cada grupo. Por eso, los diferentes modos de solventarlas, aunque similares, no tienen razón de ser iguales. 

Para mi, con un modo digamos generoso de enjuiciar las cosas, representan casos de evolución convergente y, por tanto, vienen a ser analogías.

SOBRE BIOLOGÍA. PLANTAS QUE TREPAN

HIEDRA TREPANDO

A veces imaginamos que en el mundo de los seres vivos, al que pertenecemos, sólo hay una solución para los problemas que puedan aparecer. Algo muy lejos de la realidad. Entre los seres vivos, con unas funciones concretas que realizar (nutrición, relación, reproducción), cada grupo se organiza del modo que buenamente puede para llevarlas a cabo. Y, si son grupos existentes en la actualidad, podemos decir sin miedo a equivocarnos, que las realizan muy bien. Han superado la acción de la Selección Naturalhasta hoy.

ZARCILLO

El papel de la luz es muy importante en el mundo vegetal. Cada grupo de plantas tiene sus estrategias para cumplir sus requerimientos. Las hay que viven en zonas donde llega poca, como son fondos de selva, de bosque o interior de pozos y otros hábitats donde reina la penumbra. Son plantas acostumbradas a esos pocos aportes de luz, pero crecen con todo su vigor y con morfologías adaptadas a estas condiciones. Un carácter adaptativo en ellas es poseer profusión de hojas de un intenso color verde. Muchas de ellas son las que, luego, forman el catálogo de nuestras plantas de interior, que viven dentro de las casas.

Hay otras plantas, de bosque y no leñosas, que tienen necesidades de luz, pero no disponen de un porte adecuado que les permita crecer hasta

ZARCILLO DE PARRA

alturas suficientes como para satisfacer esas necesidades. Su estrategia adaptativa consiste en trepar sobre soportes fijos que encuentren y, por tanto, se les conoce como plantas trepadoras.

El trepar es una estrategia a la que han llegado desde posiciones taxonómicas muy diversas y utilizando estructuras muy diferentes, pero que permiten a las plantas alcanzar posiciones altas y así poderse beneficiar de un buen nivel de luminosidad. Voy a comentar tres tipos de estructuras que permiten trepar y que ocurren en plantas conocidas por todos.

El primero de ellos es el de la hiedra, que forma raíces llamadas adventicias. A lo largo de los tallos, también en los nudos donde nacen las hojas opuestas, se forman manojos de raíces cortas que se adhieren a superficies fijas, paredes o troncos, gracias a las cuales la planta se va fijando y pudiendo, por tanto, trepar.

La madreselva también es planta trepadora. Aunque leñosa, su tallo

TALLO DE MADRESELVA

largo, delgado y flexible no le permite la posición vertical. No obstante, se enrosca alrededor de otros tallos, o de cualquier objeto rígido que encuentre y le pueda servir como guía. Nunca trepa en paredes, como la hiedra.

Las judías y otras plantas afines, trepan gracias a zarcillos que aparecen en sus hojas compuestas. Realmente son foliolos modificados. Esos zarcillos se enroscan y fijan alrededor de cualquier objeto sea tronco, rama o guía y gracias a esas fijaciones la planta va trepando.

Hay más plantas trepadoras conocidas por todos, como el Ficus benjamina, que trepa gracias a raíces adventicias, la parra virgen

ZARCILLOS DE LEGUMINOSAS,
SON FOLIOLOS MODIFICADOS

que forma zarcillos muy cortos, con los que se fija a las paredes, o la capuchina, que trepa también gracias a zarcillos.

Qué duda cabe que, en todos estos casos, los órganos que facilitan a las plantas el poder alcanzar la luz, constituyen estructuras que son adaptaciones.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS: (III) SE REPRODUCEN

UNA NUEVA GENERACIÓN

Vayamos, de nuevo, al diccionario de la Real Academia de la Lengua. Nos dice que, aplicado a seres vivos, reproducirse es “engendrar y producir otros seres de sus mismos caracteres biológicos”. En general, conocemos como progenitores a quienes se reproducen, e hijos a sus descendientes. Y no tenemos duda en que progenitores y descendientes forman dos generaciones sucesivas, diferentes, y que solo se solapan en razón del parentesco que las une.

Puesto que hay parentesco entre reproductores y descendientes, también es correcto hablar de padres, al referirnos a los reproductores que ya tienen descendientes, a quienes conocemos como hijos suyos.

Padres, hijos, progenitores, descendientes, reproductores, nombres diferentes para designar a los mismos sujetos de un proceso biológico importante, muy importante. Tan fundamental, que un dato clave que tenemos en cuenta para indicar que un individuo está adaptado a un determinado ambiente, es que en ese ambiente, el individuo en cuestión es capaz de tener hijos fértiles.

Es curioso que al hablar de adaptación, impliquemos tres generaciones:

FASES DE LA GERMINACIÓN DE UNA SEMILLA

aquel de quien decimos que está adaptado, su hijo y su nieto, pues el hijo también ha de ser fértil. ¿Por qué se hace así? Yo lo veo muy claro, y voy a intentar explicarlo aquí y ahora.

Los seres vivos nacen y crecen, eso por supuesto, pero son los mismos individuos que protagonizan esa actividad quienes se benefician de ella. No ocurre eso con la reproducción, pues a un individuo le resulta indiferente reproducirse o no hacerlo. ¿Quién se beneficia de ella? Sin duda alguna, la población de la que forma parte y, en último extremo, la especie a que pertenece. La permanencia de poblaciones en determinados territorios, configurando el área de distribución de la especie a que pertenecen, determina la necesidad inexcusable de que se reproduzcan los miembros que la componen. Es el único mecanismo para que una generación genere la siguiente y, de este modo, se estará produciendo la continuidad de la presencia de unos individuos en lugares determinados. En mi opinión, ese es el valor biológico de la reproducción, y quiero señalar que no indico ningún tipo concreto en que ésta pueda realizarse. Si hay diversos modos que tienen los seres vivos para reproducirse, (sexual, asexual, alternante, etc.) y hay especies vivas que los utilizan, esto será porque esos métodos son útiles para ellas.

ALEVINES

Para las especies y las poblaciones, lo importante es no extinguirse y, mientras la reproducción se realice de modo adecuado, la extinción como peligro biológico está conjurada.

La historia de la vida es apasionante. Nadie discute que se originó una sola vez y que, desde entonces, no ha ido más que diversificándose, generando nuevas especies, y ampliando su área de distribución. Es posible encontrar muchos datos acerca de este proceso cuando se estudian los estratos geológicos, y cada vez sabemos más sobre este tema.

PUESTA DE INSECTO

Si hoy encontramos seres vivos en cualquier hábitat, o si hay seres vivos con cualquier estructura y modo de vida, es debido a que, desde que la vida se originó, los seres que la poseían fueron reproduciéndose, ganando en complejidad y colonizando nuevas áreas en las que poder vivir, ampliando sus áreas de distribución. La reproducción siempre fue el eslabón que unió las diferentes generaciones en esta cadena de seres vivos.

El único eslabón, de ahí su importancia biológica.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS: (II)...CRECEN...

Los seres vivos crecen, pero ¿qué entendemos por crecer? No hay duda que al decir eso, queremos indicar que aumentan de tamaño. Como en biología hay más de una forma de que se realice algo, también hay más de un modo de crecer. O bien porque aumenta el número de células integrantes de un organismo, o bien porque aumenta el tamaño de las células, cuyo número no se altera.

SERÄN ADULTOS

Sea del modo que sea, los seres vivos crecen si tomamos como momento inicial de su existencia el de su nacimiento. Los tamaños más grandes entre los seres vivos actuales se dan en especies vegetales. La mayoría de seres tiene un crecimiento controlado, de manera que cuando alcanzan un determinado tamaño, el proceso se detiene. Todos estamos acostumbrados a los tamaños estándar de los miembros de cada especie que conocemos, y aunque desconocemos esos tamaños, de modo instintivo a algunos individuos los encontramos o muy grandes o muy pequeños cuando sobrepasan tales límites. Por eso hablamos de una vaca muy grande o un camelio muy pequeño, por citar dos ejemplos.

Los seres, al crecer, no sólo aumentan de tamaño, también sus células van diferenciándose adquiriendo capacidades diferentes y generando órganos con funciones especializadas. Mientras los seres van adquiriendo estas cualidades, decimos que son formas juveniles, y consideramos que han alcanzado la madurez cuando alcanzan la capacidad reproductiva.

RENACUAJOS. FORMAS
LARVARIAS DE RANAS

El crecimiento puede ser mediante formas intermedias, las larvas, que son voraces y que, tras un período de transformación que se realiza con quietud, se transforman en adulto. En estos casos, los adultos generan huevos de los que nacen las larvas. Éstas sufren cambios morfológicos (metamorfosis), dando lugar a los adultos. Muchos insectos tienen larvas en sus ciclos biológicos, pero también los anfibios (ranas, sapos) las tienen. En vegetales hay especies, como el eucalipto, con dimorfismo foliar,  en las que las formas juveniles del árbol presentan unas hojas con formas y color que no tienen nada que ver con las del árbol adulto.

 HOJAS JUVENILES DE EUCALIPTO

RAMAS JUVENILES DE EUCALIPTO

En árboles y arbustos, aunque el crecimiento se detiene cuando se alcanza ese tamaño concreto que comentaba, no debemos considerar que se haya perdido su capacidad de crecimiento. Cuando se poda ese árbol o ese arbusto, volverán a crecer hasta alcanzar el tamaño anterior a la poda. Alcanzar esos tamaños y detenerse en esos momentos, son procesos regulados genéticamente.

ALOMETRIA EN HUMANOS

Por otra parte, también puede ocurrir que el crecimiento no sea armónico cuando contemplamos el modo en que se realiza en la totalidad del cuerpo. A veces, existe una velocidad de crecimiento diferencial en sus diferentes partes, y a esto le llamamos alometría. En nosotros, los humanos, las piernas y los brazos crecen a unas velocidades diferentes al tronco y cabeza, por lo que los niños tienen unas proporciones corporales diferentes a los adultos. Este proceso diferencial se descubrió en el Renacimiento. Los pintores anteriores, al pintar al Niño Jesús no pintaban un niño, pintaban un hombrecito, pues le adjudicaban las proporciones de hombre adulto.

 FICUS CRECIDO Y BIEN
ANCLADO EN EL SUELO

De todas formas, existen múltiples estrategias en los seres vivos para alcanzar el estado adulto. Esos procesos, en la mayoría de los casos significan incremento de tamaño y cambios fisiológicos que, en general, reciben el nombre genérico de “crecer”. 
Un proceso inherente a todos los seres vivos y del que se beneficia el mismo individuo que crece..