Hablando de especies (1)

En más de una ocasión he comentado aquí que otras ciencias experimentales encierran sus conocimientos en fórmulas inamovibles, pero que la biología los guarda en conceptos, siempre en revisión. Quiero detenerme en esto.

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En mi entrada anterior, me referí al nombre dado a las especies y, hablando de ellas, comenté que: “El concepto de especie es difícil de definir y está en constante revisión. Su última definición comprendió caracteres morfológicos, ecológicos y genéticos. Me gusta que en biología no tengamos casi nada definido por completo y sin estar sujeto a una continua revisión.”

UNA SOLA ESPECIE

Recuerdo a mis amigos lectores que el fin de una ciencia es el de explicar el entorno utilizando para hacerlo los recursos de los que se dispone en cada tiempo. En biología, los conocimientos se formulan como conceptos (Conceptos de gen, evolución, población, nicho ecológico, especie, etc.). Cuando aparecen nuevos recursos de estudio en forma de métodos, aparatos, productos, etc., se aplican a los conceptos previamente disponibles por ver si los refrendan o si, por el contrario, los eliminan. De este modo, los conocimientos se van consolidando, pero nunca los damos por definitivamente formulados, pues siempre habrá nuevos conocimientos que nos obliguen a revisar lo previamente establecido. Por ejemplo, en el pasado siglo XX, los conceptos de gen y de cromosoma han madurado mucho y no por eso creemos que estén plenamente definidos.

UNA SOLA ESPECIE

Algo similar ocurre con la especie, que es un concepto muy intuitivo. Nadie va a decir que un caballo y un gato pertenecen a una misma especie. ¿Por qué los ha diferenciado? Tal vez dijesen que “porque sí”, porque es algo que está muy claro, que no “son lo mismo”. Es cierto, pero “ser lo mismo” en este caso, ¿qué puede significar?” Sí, claro, que no son de la misma especie, pero ¿cómo podemos definir eso?.

La primera definición de especie que conocí fue estudiando segundo curso de carrera. Me la encontré por duplicado en Zoología y en Botánica, (queridos profesores míos…) Más o menos decía que especie “es el conjunto de individuos que se parecen entre sí y tienen descendencia fértil”. Han pasado más de cincuenta años desde entonces y la definición se ha ido completando (y complicando). 

SEMILLAS DE DIFERENTES ESPECIES

En primer lugar, se ha incluido el dimorfismo sexual, y el hecho de que existan estados intermedios en formas juveniles o de larva. En definiciones actuales, los individuos de la misma especie se parecen entre sí “en la misma fase del ciclo biológico” y los parecidos son entre los machos y entre las hembras.·

¿Cómo sabemos que un macho y una hembra pertenecen a la misma especie aunque sean muy diferentes en su morfología? Por un criterio muy simple: porque tienen hijos fértiles. Tener hijos es una condición necesaria, pero no suficiente, pues esos retoños han de ser necesariamente fértiles. De no ser así, el caballo y el burro pertenecerían a la misma especie.

DIMORFISMO SEXUAL

¿Por qué es necesaria la fertilidad en esos hijos? Para mi manera de ver las cosas, por dos razones. Una de ellas es que esa fertilidad asegura el mantenimiento de la especie sin necesidad de recurrir a agentes externos. Esos individuos no precisan ayuda exterior ninguna para mantenerse como grupo natural que genera su propia descendencia y, como esos hijos han de ser fértiles, ese comportamiento sigue asegurado.

Por otra parte, para que esos hijos sean fértiles es preciso una coordinación genética total en los descendientes. Si son fértiles, en ellos los genes están coordinados de modo que favorecen una reproducción armónica y en los desarrollos embrionarios no hay ningún tipo de bloqueo, como ocurre en híbridos de especies diferentes, como es el caso del mulo.

UNA SOLA ESPECIE

Los individuos de una especie comparten nicho ecológico, tienen costumbres coordinadas entre ellos y más datos. Pero… si tan importante es la existencia de una reproducción con descendencia fértil ¿cómo asignamos a especies a individuos partenogenéticos o hermafroditas, que no se reproducen entre sí?

No lo sé. Tal vez uno de nuestros fallos actuales sea buscar una definición de especie válida para la totalidad de seres vivos.


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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

Unidades en biología

Antes de nada, quiero definir qué entiendo por unidad, de modo que cuando me refiera a ella se sepa de qué hablo. En biología, entiendo como unidad de una función a la porción más pequeña que, por sí sola, es capaz de realizarla. A veces resulta sencillo determinar qué entidad es la unidad, en otros casos, la determinación no está exenta de controversia.

En los seres vivos son muy importantes sus pautas metabólicas, cada una de ellas regidas por diferentes pasos o funciones. La unidad de función está admitido que es el gen, cuya primera actuación dentro de la célula en la que actúa consiste en determinar la presencia de una proteína de la que lo consideramos responsable. Siempre, tras una cadena proteica está la actuación de un gen, que está detrás de su síntesis y, por consiguiente, de su presencia en la célula. Si el gen no funciona, por mutación u otras causas, esa proteína estará ausente en la célula y esa ausencia puede causar trastornos metabólicos, que en muchos seres vivos pueden llegar a ser letales y en humanos conocemos como enfermedades.

UNIDAD ESTRUCTURAL

Si pensamos en la unidad estructural, hemos de pensar qué queremos decir. Considero que es la porción más pequeña capaz de realizar las funciones propias de los seres vivos (nacer, crecer, reproducirse y morir) con total autonomía, dependiendo del medio para obtener de él los nutrientes necesarios, pasa habitar en él y donde expulsar sus deposiciones. En este caso, la unidad es la célula.

UNIDAD ESTRUCTURAL

Todos sabemos que hay todo un mundo de seres unicelulares, en los que no está clara la distinción entre animal y vegetal, y que realizan todas las funciones propias de los seres vivos. Tal vez de modo rudimentario, comparando su modo de actuación con el nuestro, pero tan evolucionados como nosotros, pues ambos hemos sufrido las mismas actuaciones adversas por parte de la selección natural, y todos las hemos superado.

Los seres pluricelulares representan otro grado más complejo de organización, pues están estructurados por muchas células, con reparto de trabajo entre ellas, adquisición de morfologías específicas e, incluso, agrupamientos en órganos especiales. Todo esto se da en los seres formados por muchas células, con órganos que realizan funciones concretas que benefician a la totalidad del individuo. Sólo las hojas realizan la función clorofílica, que beneficia al árbol en su totalidad. Sólo el corazón bombea sangre, actuación de la que se aprovecha el resto del organismo.

UNIDAD REPRODUCTORA

¿Y cuál es la unidad en este caso? Depende y vamos a verlo. Estos individuos tienen una vida propia, y para desarrollarla no precisan ayuda de ninguna clase. Nacer y crecer son actuaciones propias del individuo que solo le benefician a él. La reproducción es otra cosa, pues es una función propia de la especie, pero que la realiza el individuo. Si la especie se mantiene en un lugar, es porque los individuos que habitan en él se reproducen y tienen hijos fértiles. 
En el caso de nacimiento y crecimiento, la unidad biológica está representada por el individuo. Pero cuando hablamos de la reproducción, el concepto de unidad es diferente. Si nos fijamos en animales con separación de sexos, la unidad es la pareja, como ocurre en vertebrados, la mayoría de insectos y muchos más. En plantas hermafroditas, la unidad es el individuo, a no ser que existan autoesterilidades.

Para un biólogo, el mundo de la reproducción de los seres vivos, hablo de vegetales y animales, es un mundo apasionante pleno de diversidad y peculiaridades. Casi cada grupo posee su estrategia peculiar, con hermafroditismos o separaciones de sexos, sincronismos o no, morfologías complementarias consecuencia de coevoluciones, etc. Todo un mundo que, a fin de cuentas, explica que un manzano aislado produzca fruto y un cerezo en esas condiciones, sea incapaz de producirlo, necesitando la presencia cercana de otro. Casos todos curiosos, diversos y que nos hablan de las diferentes estrategias de las especies para conseguir realizar con éxito una función vital para ellas, como es reproducirse y evitar su extinción.

UNIDAD REPRODUCTORA

Con independencia a la modalidad que sea, lo que ocurre es la unión de dos núcleos procedentes de dos células. Una de ellas es móvil y portadora de una dotación cromosómica, a la que llamamos genoma. La otra célula, sedentaria, en su núcleo posee otro genoma y en su citoplasma lleva todos los orgánulos celulares necesarios para que, una vez fecundada, tenga vida autónoma. En una gran diversidad de casos, al final la unidad puede ser o bien la pareja, o el individuo, dependiendo de si los gametos han sido formados por dos individuos diferentes o por uno solo.

UNIDAD EVOLUTIVA

Existe otra actividad biológica, que es la evolución. Su unidad es la población. Ésta, la población, es la depositaria de un amplio conjunto de genes y alelos presentes en los individuos que la componen. La actuación de la selección natural se centra en la reproducción, que es el punto de origen de una nueva generación. Es en esa fase cuando la selección puede ir modificando la presencia relativa de los diferentes alelos, que es lo que, a largo plazo, conocemos como evolución. A grandes rasgos, su actuación consiste en favorecer a unos individuos para que tengan más descendencia que otros. En esta actuación, los genes determinantes de los caracteres favorecidos también salen beneficiados. Por eso, y porque esto ocurre entre individuos diferentes, la unidad de evolución es la población, en el sentido de que es la entidad biológica más pequeña que evoluciona.

Renovación genética

Cuando hablo de poblaciones con pequeño tamaño, siempre advierto del riesgo de consanguinidad en ellas. No es lo mismo cuando una población de 20 individuos (es un decir) está formada por 10 machos y 10 hembras, que cuando cuenta con 1 macho y 19 hembras. En este segundo caso, los primeros descendientes serían todos hermanos, lo cual podría llevar a un desastre en pocas generaciones debido a consanguinidad.

¿Es mala la consanguinidad? Yo suelo contestar que depende de la estrategia biológica de la especie. No hay reglas generales para indicarnos su bondad o maldad intrínseca.

ENEMIGO DECLARADO 

Pero antes, mejor defino qué entiendo por consanguinidad en genética. Decimos que se produce consanguinidad en una pareja procreadora cuando ambos miembros son parientes por poseer un antepasado común. Hay diferentes grados de consanguinidad, dependiendo del grado de parentesco que une a ambos progenitores o, lo que es lo mismo, de la lejanía, en el árbol genealógico, del antepasado común. En la práctica, puede ocurrir que un individuo determinado herede de ese antepasado un gen malo, que le llega tanto por vía paterna, como por vía materna.

VISTO Y NO VISTO

La consanguinidad no tiene porqué ser mala de por sí. Realmente, en la escala de seres vivos, vegetales y animales, hay muchas especies que son obligadamente consanguíneas, pues se reproducen por autofecundación. Lo malo de esta situación ocurre cuando está asociada a la presencia en las familias de alelos malos, de esos que generan situaciones perniciosas. Es entonces cuando se llegan a cotas peligrosas de supervivencia para las poblaciones, y tal situación es más fácil que ocurra en poblaciones pequeñas.

AJENO A SU DESTINO

Muchas especies han visto reducida su presencia en sus áreas de distribución. Hoy en día, en muchos parques zoológicos existen programas de renovación de fondos genéticos de determinadas especies. Por ejemplo, vuelvo a la población de 20 urogallos en los Ancares, aquella de la que he hablado hace unas pocas entradas. Deducimos que esta población se ha formado por 40 gametos (20 óvulos y 20 espermatozoides). Si la tasa de mutación de cualquier gen es de un mutante nuevo por cada millón de gametos, está claro que poca variabilidad génica podrá aparecer en dicha población a lo largo de muchas generaciones. La variabilidad alélica es fundamental para que, basándose en ella, se generen otros tipos de variabilidad (génica, genotípica, individual) pero si no aparecen nuevos alelos, todo esto queda en nada.

En los parques zoológicos a los que me refría, hacen lo siguiente. Supongamos un parque situedo en los Cárpatos, montes donde también hay urogallos. Es muy posible que entre la población de Galicia y la de los Cárpatos existan diferencias genéticas. Es lo más normal, pues son poblaciones geográficamentes distanciadas y entre ellas podemos suponer que no existen lazos de migraciones en ninguno de los dos sentidos posibles. De modo artificial se pueden simular movimientos de individuos, mediante el intercambio de un determinado número de machos que, pasado un tiempo, son devueltos a sus poblaciones de origen. Cuando vuelven, ya han fecundado a hembras de las poblaciones receptoras, produciéndose de este modo una renovación de los fondos genéticos de ambas poblaciones.

LAURISILVA QUEMADA EN LA GOMERA

Los efectos genéticos de este tipo de programas son espectaculares y se notan de inmediato, en la generación siguiente a aquella en la que se realizó el programa de intercambio. En muchas centrales biológicas se está haciendo acopio de bancos de semillas, de semen y similares, no sólo para luchar contra las extinciones, también para renovar fondos genéticos de especies depauperadas por diversos motivos.

Y yo me pregunto… ¿y en España se hace algo de esto? Pues no lo sé, pero indudablemente estos programas requieren, en primer lugar, concienciación de la gente, que se comprenda su necesidad y su beneficio. Hoy hay una gran demanda de turismo de rutas naturales, queriendo ver fauna y flora en estado natural. Pero, mientras el mejor lobo sea el lobo muerto, como en algunos lugares de aquí, mientras no ocurra nada por matar un animal protegido, como conocemos todos, ¿quién va a propiciar programas de protección de fauna o flora? Hace pocos años, muy pocos, en la isla de La Gomera, un incendio intencionado quemó sus buenas hectáreas de laurisilva. Las visitas a la laurisilva representan una buena fuente de ingresos para las Islas.

No sé qué decir, pero la verdad es que soy pesimista en cuanto a vislumbrar algún tipo de arreglo a esto. Tal vez todo empezase, a largo plazo, por unos buenos planes de estudio. Pero, repito, soy pesimista. Por eso digo "tal vez", sin afirmaciones rotundas.

Reflexión sobre extinciones

El éxito de una población, lo he dicho muchas veces, consiste en crecer y reproducirse generando descendientes fértiles. De este modo, esa población permanece en su hábitat a lo largo de las generaciones. Podemos asegurar que ha superado todas las adversidades de la selección natural que se le han presentado, y sigue generando hijos fértiles. En este sentido, considero que esta población tiene éxito biológico.

Otra cosa, bien distinta, ocurre cuando una población es incapaz de generar hijos fértiles. Por múltiples motivos se ha visto llevada a esta situación en la que la reproducción no es factible y, por tanto, cuando muera el último componente vivo de la población actual, diremos que se ha extinguido. A esta falta de capacidad de responder con estrategias biológicas propias es a lo que considero un fracaso biológico.

¿Por qué hay extinciones? Son múltiples las causas que conducen a ellas, pero yo las reuniría en dos grandes grupos: Causas extrínsecas y causas intrínsecas. Es decir, causas propiciadas por la situación ambiental de la población que se extingue, y causas que tienen su origen dentro de la misma población, en su constitución genética.

Si pensamos en las causas extrínsecas, podemos imaginar todas las agresiones capaces de diezmar o aniquilar una población. Muchos de ellas son ecológicas, ambientales. Pero también, con un concepto más amplio de ambiente, es posible pensar que muchos ataques proceden de otros seres vivos. Predadores, desaparición de especies que sirven de alimentos y factores similares. En estos casos, los fenómenos más duros son los que aparecen de manera instantánea sin permitir que las especies se adecuen a ellos. No es lo mismo un incremento de temperatura ambiental de 3º en uno o en 10 años, debiendo tenerse en cuenta, también, la duración del ciclo biológico de la especie de la que hablamos.

Me apena decir que el hombre es un gran generador de extinciones en todos los aspectos, desde destructor de hábitats a cazador de especies por fines lucrativos o de diversión.

Las causas intrínsecas son más delicadas. Parece como si una población se viese abocada a la extinción en un momento concreto. En otras entradas he comentado que decimos de una población que está preadaptada cuando posee suficiente variabilidad génica como para originar genotipos que afronten cualquier posible cambio ambiental que se pueda presentar.

Esa variabilidad requiere poblaciones de amplios tamaños. No podemos esperar que poblaciones raquíticas en número estén preadaptadas ante cambios inciertos que puedan ocurrir. Uno de los principales factores intrínsecos que determinan extinciones son los tamaños exiguos de población, precisamente por la pérdida de variabilidad génica que acarrea. Por si fuera poco, con los pequeños tamaños de población, aumenta la consanguinidad entre sus miembros, pudiendo tener funestas consecuencias.

Una extinción se puede producir por la acumulación de muy diversas causas. Así, comenzar por una actuación de causas extrínsecas, que diezmen el tamaño de una población y, cuando éste ya sea exiguo, las causas decisivas serán intrínsecas.

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Temo que en España no somos ejemplo de país conservador de especies, y no precisamente por la declaración reciente de la Diputación de Salamanca, que ha determinado que su provincia sea Provincia libre de lobos. Aquí matamos cuando queremos, de modo legal o furtivo, como le ocurrió al macho protegido que se encontró herido, se curó, se soltó con alegría y a los pocos días, un cazador le pegó dos tiros tan contento de su hazaña.

No tenemos cultura de convivencia con fauna salvaje. En Polonia han repoblado sus paisajes con cientos de miles de bisontes, comprados, que ya están aclimatados, ya se reproducen y ya constituyen una fuente mas de ingreso por turismo ecológico. Todo esto me produce un profundo dolor, pues no veo el modo de que en nuestro país se arreglen esos desbarajustes. Diferentes ministros de Medio Ambiente se han mostrado partidarios de limitar las poblaciones de lobos, no de buscar soluciones adecuadas. Para muchos, la única solución es matar. Luego, saltan las alarmas por exceso de hervíboros, como ocurre ahora con poblaciones de jabalíes. 
Y siempre vienen lamentos posteriores por desastres medio ambientales de todo tipo.  

Sobre el tamaño eficaz de una población.

Esta entrada la publiqué en este blog hace un tiempo. La traigo de nuevo, pues creo que conocer su contenido puede hacer más comprensible la entrada siguiente sobre extinciones.

Reunidos, unos amigos charlábamos de temas relacionados con el medio ambiente de Galicia. Uno de ellos, bien intencionado, comentó que, en los Ancares, el urogallo “ya” no está en peligro de extinción, pues hay unos veinte ejemplares por la sierra. Biológicamente, me parece una población pequeña, pero para tener más datos pregunto que cómo se distribuyen esos veinte por sexos. Mi amigo, algo picado, comenta que “salió el biólogo…” La conversación cambió de tono, siempre cordial. 

Comento que una cosa es el tamaño censal de una población. Es decir, el número de individuos que encontramos después de realizar un censo y que simbolizamos como N. Tiene importancia biológica, pues ese tamaño viene determinado por criterios de territorialidad, disponibilidad de recursos, número de predadores y demás factores que pueden limitarlo. El número de individuos que puede haber en un territorio no es ilimitado.

Pero esos veinte urogallos que hay en los Ancares (es un decir), deberían de constituir una población biológica. ¿Es así? Primero conviene comentar lo que en biología entendemos por “población”, un concepto muy operativo.

Para los biólogos, una población es un conjunto de individuos de la misma especie que comparten espacio, tiempo y algunas más características biológicas que determinan una alta cohesión reproductiva y ecológica. Indudablemente, los miembros de una población se reproducen entre sí y tienen hijos fértiles. El requerimiento conceptual y funcional de que se produzcan hijos fértiles implica que esa población es capaz de autoperpetuarse sin necesitar ayudas externas de ningún tipo para hacerlo.

Entramos en terrenos evolutivos al decir que una población debe (biológicamente hablando) originar la siguiente. Esto garantiza, dentro de lo que cabe, la perpetuidad de esa población en ese hábitat. A los individuos les resulta indiferente reproducirse, pero es un proceso fundamental para la especie a la que pertenecen. En urogallos (como en todas las aves, y mamíferos y muchas otras especies animales y vegetales), la reproducción es sexual, es decir, implica a machos y hembras. Por eso yo preguntaba que, dentro de la población censal de 20 urogallos, cómo se repartía este censo entre machos y hembras. Es aquí donde aparece el concepto de “tamaño eficaz de población” (Ne), que viene a decir a cuántos individuos reproductores equivalen los 20 de los que nos hablaba mi amigo.

Existen fórmulas para calcular este tamaño eficaz. Todas ellas tienen en cuenta el número de machos y de hembras, además de factores influidos por el modo de reproducción. Y en todas, el número de machos y el de hembras aparecen como un producto, de modo si una de las cantidades es igual a cero, el total también lo es. Si todos son machos, (hembras = cero) o todas hembras (machos = cero), el tamaño eficaz es cero. Cuando el tamaño es cero, la población está abocada a la extinción, para comprenderlo no hace falta aplicar fórmula ninguna. En esas fórmulas es fácil ver que, dentro de un tamaño censal dado, el valor máximo se produce cuando el número de machos es igual al de hembras.

Una fórmula muy utilizada es la siguiente, aunque tiene sus limitaciones:

                   (nº de machos) x (nº de hembras) 

Ne = 4 x  ---------------------------------------------

                 número de machos + número de hembras

Donde Ne representa el tamaño eficaz,-

nº de machos es el número de machos y

nº hembras, el número de hembras.

¿Porqué el calificativo de eficaz? Porque se define desde el punto de vista de permanencia de la población en un territorio dado. Esos individuos, los reproductores, serán los que transmitan sus genes a la generación siguiente y quienes contribuirán, a que ésta permanezca en su hábitat. Por eso les llamamos eficaces.

Adaptado, no el más fuerte.

Reiteradamente me encuentro con el sonsonete aquel de “la supervivencia del más fuerte” atribuido a Ch.Darwin, utilizado para resumir su teoría acerca del origen de las especies. Me duele tanta ignorancia con buena fe. No creo que quienes dicen tal cosa sean conscientes de estar propagando una falsedad teñida de propaganda, tal vez, ideológica. Es posible que buenamente crean que esta frase resume el pensar de Darwin.

GRACIAS A SUS ÓRGANOS URTICANTES,
LAS MEDUSAS SE PROTEGEN DE PREDADORES.

Darwin nunca dijo tal cosa, ni habló del más fuerte en ningún momento. Por otra parte, eso del más fuerte se toma hoy en el sentido del matón más contundente, lo cual viene muy bien a los matones en el país de los crédulos, pues de este modo ven justificada su conducta. Como llevo años estudiando biología evolutiva, y creo conocer algo El origen de las especies, voy a intentar explicar aquí lo que Darwin quiso decir al hablar de los más adaptados, que son aquellos que según él, sobreviven y alcanzan el estado reproductor.

En el capítulo IV de su libro, el autor no habla de “La Selección Natural y de la supervivencia de los más aptos”. ¿Qué entiende por aptos? Vayamos por partes.

TAMBIEN LAS ORTIGAS TIENEN CÓMO
DEFENDERSE DE HERVÍBOROS

Para Darwin, el éxito biológico de una especie consiste en permanecer a lo largo de generaciones, no extinguirse. En este sentido la extinción es un fracaso biológico. Para permanecer viva, una especie ha de recurrir a diversas estrategias, que son componentes de su adaptación. Quiero hacer notar que para que una especie permanezca viva, ha de cumplir un requisito biológico insustituible: reproducirse.

Pero la especie no se reproduce, son los individuos pertenecientes a ella quienes lo hacen de modo particular, contribuyendo de este modo a la perpetuación de la especie de la que forman parte. Darwin constató que, tanto en animales como en vegetales, las especies son muy prolíficas. No obstante, las poblaciones adultas de cualquier especie, suelen estar formadas por un número similar de individuos a lo largo de las generaciones. Es lógico deducir que desde la fase inicial de la vida de cada individuo, hasta alcanzar su estado reproductor, se produce una gran mortandad. ¿Quiénes sobreviven a lo largo de estas fases? Darwin es taxativo en la respuesta a esta pregunta: los más adaptados. En cada generación, estos supervivientes serán los biologicamente encargados de originar la generación siguiente. Y ocurrirá de este modo, hasta que fallos de diversa condición determinen la extinción de la especie.

LOS ANIMALES CARNÍVOROS POSEEN
DENTICIÓN APROPIADA PARA TRITURAR HUESOS

Desde el punto de vista biológico, el éxito de una población es dar origen a la siguiente, pero con condiciones, pues los descendientes también han de cumplir con esta función. Es decir, los descendientes han de ser fértiles. Esa fertilidad de sus miembros a lo largo de las generaciones, es una condición fundamental para el mantenimiento de las poblaciones y, por tanto, de las especies.

No todos los individuos adultos tienen la misma fertilidad. Algunos debido a causas exteriores, otros por circunstancias hereditarias, son más fértiles que otros. Las causas hereditarias son importantes, pues si sus portadores se reproducen en mayor número, también los caracteres que contribuyen a incrementar esa fertilidad irán aumentando en frecuencia entre los miembros de la población. A la larga, después de muchas generaciones, esos caracteres hereditarios que contribuyen a una mayor fertilidad por parte de sus poseedores, irán incrementando su frecuencia en las poblaciones, hasta llegar a una generación en la que sean caracteres presentes en todos los miembros. Diremos de ellos que son caracteres fijados.

HAY PLANTAS CON ESTRUCTURAS MUY
EFICACES PARA DISPERSAR SUS SEMILLAS

A estos caracteres les llamamos adaptaciones. Son hereditarios y hacen que sus poseedores, en comparación con los individuos que carecen de ellos, tengan más hijos fértiles. Es decir, contribuyan de modo más eficaz en la misión de generar la siguiente generación. Con el tiempo, los poseedores de adaptaciones son los que sobreviven, en contraposición a quienes carecen de ellas, que van quedando eliminados. 

En un próximo artículo seguiré hablando de adaptación.

Caballo lastimero

Estamos en campaña electoral, y me siento contagiado. Ya sabemos que “una cosa es predicar, y otra dar trigo” y que “más vale un toma, que dos te daré”. El Paseante silencioso trae aquí una cosa completamente falsa, de la que se confiesa autor. La ha utilizado a veces para indicar que, aunque las cosas puedan parecer coherentemente estructuradas, conviene desconfiar si se nota en ellas cierto tono de fragilidad conceptual.

Salvo la letra del fandango y la idea de mutación supresora y sus clases, todo lo demás es invención del Paseante silencioso. Y puesto que avisa, espera que nadie se sienta ofendido.

CABALLO LASTIMERO

Existe una raza especial de caballos árabes que tiene fama mundial. Hablo del caballo cartujano. Es una línea derivada del caballo andaluz y su nombre proviene de una Cartuja situada en Jerez de la Frontera, donde se sitúa su origen. La historia de esta raza es una de

CHAPOTEANDO EN EL COTO

las más dilatadas del mundo. Se suele criar en libertad, generando una vasta cultura. En este plan, no es rara la suelta de múltiples ejemplares en las marismas del Guadalquivir, concretamente por zonas del Coto de Doñana. Es fácil ver por aquellas zonas a estos caballos chapoteando en el agua, o simplemente paciendo con el agua hasta sus rodillas.

Cuando llega la época de celo, que suele ocurrir por la primavera temprana, no es raro escuchar sus relinchos por el Coto. De hecho, hay un fandango que nos dice que

Caballo que a los tres años,

Ve una yegua y no relincha.

Son relinchos alegres, largos, sonoros y repetidos. El fandango en cuestión nos hace ver hasta qué punto se han hecho conocidos, en el ambiente del Coto, los alegres relinchos de estos caballos, cuando se trata de lucirse ante las hembras para que acudan a su reclamo.

Pero… Siempre hay un pero, o muchas veces lo hay. Existe una

LAS CRINES AL VIENTO

mutación que modifica el sonido alegre del relincho, transformándolo en algo triste, gutural, como un ronquido. A los caballos que tienen esta característica los ganaderos los conocen como “lastimeros”.

Aunque no son estériles, los caballos lastimeros no se reproducen. Y no es por ningún defecto en su anatomía, más bien porque con el sol calentando el ambiente, la luz que llena todo alegrándolo, ¿qué yegua se va a dejar seducir por un caballo que, por más que mueva las crines al viento, las llama con un sonido que evoca un quejido lastimero? Ninguna, claro. Este es un ejemplo muy evidente de lo que es una fuerte selección en contra de un carácter. Carácter que, no hace falta decirlo, está transmitido por un gen recesivo. Gracias a esta recesividad se mantiene a lo largo de las generaciones oculto en heterocigosis. El caballo lastimero, necesariamente homocigoto recesivo, no tiene hijos, no transmitiendo por tanto el gen de este carácter a la siguiente generación. Por eso digo que la selección ejerce sobre él un efecto completamente negativo. El gen se mantiene presente en la población a través de los heterocigotos, en los cuales parece que la selección no detecta la presencia del alelo recesivo.

Hay una peculiaridad genética de la que a veces nos olvidamos, y

 YEGUA SORDA CON SUS HIJOS
SORDOS- LASTIMEROS

es el hecho de la mutación supresora. Consiste en que el efecto de una mutación puede quedar suprimido por el efecto de otra cuando aparecen simultáneamente. Hay casos muy interesantes de este tipo de mutación. Cada una de ellas, tanto la suprimida como la supresora, determinan aspectos concretos, pero cuando están juntas, los efectos de ambas se contrarrestan, produciendo un aspecto completamente normal.

Existen diversos tipos de mutación supresora, según el lugar en que se encuentren. Está la intragénica, que es el tipo de supresión que ocurre cuando ambas mutaciones están situadas en el mismo gen. La intergénica se produce cuando ambas mutaciones coexisten en el mismo individuo, pero en diferentes genes. Y la interindividual, que consiste en que dos mutaciones presentes en individuos diferentes, pueden suprimirse entre ellas, originando individuos con comportamientos casi normales.

En el caso de los caballos lastimeros existe una mutación influida por el sexo, que fundamentalmente aparece en hembras, y consiste en un tipo espacial de sordera. Determina la aparición de hembras sordas.

Mediante cruzamientos dirigidos se puede llegar a obtener caballos

EL TIRO ERA SORDO-LASTIMERO

sordos lastimeros. Hoy a nadie interesa esta raza, estando en trance de desaparecer. Pero hubo un tiempo en el que fue muy preciada. Se utilizaron como tiro de carrozas fúnebres. Si acaso había mucho tumulto en el entierro, los caballos no se aletaran gracias a su sordera. Y si acaso querían relinchar, lo hacían con su quejido lastimero, pareciendo que, de ese modo, se sumaban al dolor del cortejo. 

Reproducciones alternativas en vegetales

HOJAS SUELTAS DE CRASULACEA
 BROTANDO Y ENRAIZANDO

Con frecuencia me refiero a aberraciones hereditarias que se pueden producir en vegetales, pero no comento casos similares en animales. ¿Es que no hay este tipo de aberraciones en animales? En general, podría decir que no, que no las hay. En animales, con su reproducción sexual como estrategia reproductiva, la formación de gametos pasa por unas divisiones nucleares muy estrictas, de modo que si no salen bien, se producen gametos no funcionales. El resultado es que los posibles animales aberrantes suelen ser estériles, no transmitiendo su malformación.

¿Y los vegetales?  En vegetales la situación es diferente, pues además de las divisiones nucleares previas a la formación de gametos, existe la posibilidad de la reproducción asexual como alternativa. Esta modalidad, la reproducción asexual, en muchas ocasiones es la única manera de reproducción en muchas familiar vegetales, que no por eso vamos a considerar en peligro de extinción.

BULBOS DE NARCISO

Un modo muy común de reproducción en vegetales, incluso imitado en usos domésticos, es el de la escisión. Los esquejes, quiero decir. Por escisión se generan trozos de planta que son capaces de enraizar por sí mismos. De modo natural se producen en vendavales, en riadas o a causa de algún fenómeno violento. Cuando después de una época de lluvia los ríos transportan ramas caídas, muchas de ellas terminarán depositadas en orillas pudiendo enraizar en esos lugares. Esta es una de las causas de que, en los ríos, los árboles de ribera sean muy uniformes en su diversidad. Muchos árboles son capaces de reproducirse por esqueje, como los chopos, los mimbres, el sauce llorón, el tilo y muchos más. Como anécdota, diré que a veces se plantan árboles con sus guías. Lo curioso es que las guías enraízan y los árboles no son capaces de hacerlo. Algunas personas “finas” llaman “hijitos” a los esquejes.

Los bulbos representan otra forma de reproducción asexual. Hay múltiples especies que sólo tienen este medio de reproducción, son las conocidas como liliáceas: azucena, tulipán, cebolla, ajo, narciso, azafrán, etc., son especies pertenecientes a esta familia. Su esterilidad genética les impide formar semilla, pero gracias a sus bulbos forman una familia que goza de buena salud biológica.

BROTES EN PATATA

Los estolones consisten en tallos rastreros, pero aéreos, que en cada uno de sus nudos son capaces de formar raíces. El plátano se reproduce por estolones y también la fresa. En esta última hay dos tipos de reproducción: una sexual, con formación de semillas y dispersión mediante frugívoros. Pero, una vez llegada cada semilla a un nuevo lugar en que crecer, aparece la fase asexual mediante estolones. Es bonito esto: en la fase de semillas, con gran variabilidad entre ellas, se colonizan nuevos hábitats. Una vez encontrados éstos y vistos que son apropiados para la vida de cada individuo, se reproducen asexualmente que es el modo de no generar variabilidad en la descendencia. Puesto que la planta ha crecido, el ambiente ha de ser apropiado para ella. La reproducción asexual produce copias genéticamente iguales a la inicial que, por tanto, también estarán adaptadas a cada ambiente concreto.

Los rizomas vienen a ser como estolones, pero en este caso los tallos son subterráneos. Casos más comunes, lirios y cañas.

Los tubérculos son también tallos, pero capaces de acumular substancias de reserva.

RIZOMA

Ejemplo clásico de tubérculo es la patata.

En muchos de estos casos (esquejes, estolones, rizomas) no comento algo que voy a hacer ahora. Me refiero a la facilidad con la que, en los tallos, se forman raíces, lo que se denomina enraizar. En vegetales, a diferencia de lo que ocurre en animales, hay un tejido de células embrionarias que permanecen presentes durante toda la vida del organismo. Serían algo así como un tejido formado por células madre, capaces de generar cualquier órgano cuando están en el lugar apropiado. Estas células, constituyen el tejido llamado cambium, y están presentes a lo largo de todos los tallos, hasta las yemas apicales de las ramas. A partir de él se generan flores, hojas, tallos y, cuando rozan el suelo,  raíces.  Por eso, a la altura de los nudos, en rizomas y estolones aparecen raíces, como en los extremos lesionados de los esquejes.
En animales no existen estos modos alternativos de reproducción. Gracias a ellos, los vegetales han podido explorar nuevos hábitats en sus biologías.

¿Cuántos machos, cuántas hembras?

NUESTRO UROGALLO

Una amiga entrañable está preocupada por animales vertebrados de nuestra fauna. En ese plan, soy pesimista en cuanto a su  posible conservación. Depende de políticas acertadas y proyectadas a largo plazo. Pero también depende de cada uno de nosotros, y tengo mis dudas. Para ella, María de nombre, escribo estas reflexiones. 

Hace un tiempo, reunidos unos amigos charlábamos de temas relacionados con el medio ambiente de Galicia. Uno de ellos, bien intencionado, comentó que, en la Sierra de Ancares, el urogallo “ya” no estaba en peligro de extinción, pues había unos veinte ejemplares por la Sierra. Como biólogo, me pareció una población pequeña, pero para tener más datos pregunté que cómo se distribuían por sexos esos veinte individuos. Mi amigo, algo picado, comentó con retranca que ya “salió el de genética…” La conversación cambió de tono, siempre cordial. 

POBLACIÓN URBANA

Se me hizo preciso aclarar cuatro conceptos. Una cosa es el tamaño censal de una población. Es decir, el número de individuos que encontramos después de realizar un censo y que simbolizamos como N. Tiene importancia biológica, pues ese tamaño puede venir determinado por criterios de territorialidad, disponibilidad de recursos, número de predadores y demás factores que lo limiten. El número de individuos que puede haber en un territorio no es ilimitado, hay que tenerlo claro.

Esos veinte urogallos que había en los Ancares, deberían constituir una población biológica para suponer que por sí solos eliminan el peligro de extinción, como nos quiso hacer ver nuestro contertulio. ¿Es así? Primero conviene comentar lo que en biología entendemos por “población”, un concepto muy operativo.

Para los biólogos, una población es un conjunto de individuos de la misma especie que comparten espacio, tiempo y algunas más características biológicas que determinan una alta cohesión reproductiva y ecológica. Indudablemente, los miembros de una población se reproducen entre sí y tienen hijos fértiles. El requerimiento conceptual y funcional de que se produzcan hijos fértiles implica que esa población es capaz de autoperpetuarse sin necesitar ayudas externas de ningún tipo para hacerlo.

EN LUGO, FORMAN PARTE DEL PAISAJE
CELESTE

Entramos en terrenos evolutivos al decir que una población debe (biológimente hablando) originar la siguiente. Esto garantiza, dentro de lo que cabe, la perpetuidad de esa población en ese hábitat. Para que se produzca ese proceso, insisto, cada población debe generar la siguiente. Desde una óptica biológica, a la población le resulta indiferente reproducirse, pero el proceso es fundamental para la especie a la que pertenece. En urogallos (como en todas las aves, mamíferos y muchas otras especies animales y vegetales), la reproducción es sexual, es decir, implica a machos y hembras. Por eso yo preguntaba que, dentro de la población censal de 20 urogallos, cómo se repartía este censo entre machos y hembras. Es aquí donde aparece el concepto de “tamaño eficaz de población” (Ne), que viene a decir a cuántos individuos reproductores equivalen los 20 de que hablaba nuestro amigo.

Existen fórmulas para calcular este tamaño eficaz. Todas ellas tienen en cuenta el número de machos y de hembras, además de factores influidos por el modo de reproducción. Y en todas, el

SEGURO QUE EL TRIGAL ESTÁ CERCA

número de machos y el de hembras interactúan como producto, de modo si una de las cantidades es igual a cero, el total también lo es. Si todos son machos, (hembras = cero) o todas hembras (machos = cero), el tamaño eficaz es cero. Cuando el tamaño es cero, la población está abocada a la extinción, para comprenderlo no hace falta aplicar fórmula ninguna. En esas fórmulas es fácil ver que, dentro de un tamaño censal dado, el valor máximo se produce cuando el número de machos es igual al de hembras.

Una fórmula muy utilizada es la siguiente, aunque tiene sus limitaciones:

                   (número de machos)  x  (número de hembras)

Ne = 4 x ---------------------------------------------------------------------

                        Número total de individuos en la población

Donde "Ne"  representa el tamaño eficaz de la población.

¿Por qué el calificativo de eficaz? Porque se define en términos evolutivos, desde el punto de vista de permanencia de la población en un territorio dado. Esos individuos, los reproductores, serán los que transmitan sus genes a la generación siguiente y quienes contribuirán, a que ésta permanezca en su hábitat. 

POBLACIÓN SILVESTRE

Algún machista cateto (todos los machistas lo son), dirá que el tamaño ideal está formado por un macho y las demás, hembras. Corroborará su dicho con una sonora carcajada de hombre sabido. Yo le diría que no tratamos de un gallinero, donde las aves están sometidas al cuidado humano. Hablo de una población autónoma, capaz de autosustentarse. Y esa que él propone con risotadas estentóreas produciría una descendencia en la que todos los miembros serían medio hermanos, existiendo una fuerte tendencia a la consanguinidad en generaciones sucesivas. Mejor que calle el machista, escuche e intente aprender, que siempre le puede quedar algo.