Primavera en puertas

En estos días pasados, he visitado el monte y he podido comprobar cómo la Naturaleza es fiel en sus citas. Las cigüeñas estaban en sus nidos y las mimosas lucían espléndidas con su amarillo inconfundible y ese olor que en el campo es dulce y agresivo en las casas. Todo llega en su momento y como podríamos haber esperado. Igual a sí misma, pero nunca monótona, Démeter está en puertas, como nos dirían los griegos. 

Y eso que el invierno no ha estado muy sujeto a unas reglas preestablecidas. Hemos tenido de todo, desde sequía preocupante a lluvias también preocupantes por su intensidad. Cuando allá por noviembre, otoño bien avanzado, veíamos que la sequía no tenía aspecto de dejarnos, yo pensaba en su incidencia sobre los seres vivos y, en especial, sobre los de vida corta, aquellas semillas que deberían estar germinando en aquel momento, pero los campos se veían resecos. Me preguntaba entonces hasta qué punto esa falta de humedad en el suelo incidiría de modo negativo sobre tales especies, provocando incluso extinciones.

Pero empezó a llover, y de qué modo. Torrentes de agua inundaron campos y llevaron por delante lo que encontraron, arrastrando tierras y cenizas procedentes de incendios forestales más o menos recientes. Más tarde vinieron nieves y qué nevadas, también hemos tenido calor propio de final de invierno, ahora volvemos a tener nieves, y quién sabe cómo terminaremos con todo esto. 

Realmente, creo que éste es un año más dentro del amplio ciclo de la Naturaleza, ni mejor ni peor. Uno más. Otra cosa es cómo afecte a los seres vivos que estamos en ella. Hay quien dice que el cambio climático afecta a la salud de las personas, porque el calor no deja dormir, lo cual me parece algo aventurado y falto de análisis riguroso. Más bien, un hablar por hablar, pero ya sabemos que puestos a eso, todos quieren decir esta boca es mía. En serio, ¿estos cambios nos afectan? Y cuando digo “nos” no me refiero a los humanos, hablo de todos los seres vivos, animales y vegetales de ciclos biológicos de diferente duración. Estaremos de acuerdo que un año más o menos fuera de lo normal, a ver a qué llamo “normal”, afectará poco a una sequoia, capaz de vivir algunos miles de años, pero incidirá negativamente en las poblaciones de Drosophila, que en la naturaleza viven tres meses. 

Es preciso hacer aquí muchas salvedades. Por una parte, ya está dicho, la duración de los ciclos biológicos, pero también los respectivos tamaños de población de las especies potencialmente afectadas. Recuerdo en años pasados haber encontrado alguna especie vegetal en algún lugar desacostumbrado y, al volverla a buscar en años posteriores, ya no encontrarla. ¿Qué había ocurrido? Simplemente, que aquellas plantas no generaron semillas que pudiesen germinar allí y, al no dejar descendencia, desapareció su presencia en el sitio concreto. Las poblaciones pequeñas tienen eso, su mayor riesgo de extinción debido a su menor variabilidad. Son poblaciones muy efímeras en cuanto a su presencia. 

Vamos a ver, si un gen tiene dos alelos (A y a) en una población dada, habrá dos posibles genotipos en relación a dicho gen: los portadores del alelo A y los del a. Si, además, el gen B tiene otros dos alelos, habrá otros dos genotipos en relación a ese gen : los portadores de B y los de b. Si consideramos la combinación de los dos alelos, habrá cuatro posibles genotipos AB, Ab, aB y ab. Así de simple. Si consideramos un tercer gen, D, también con dos alelos, los genotipos posibles teniendo en cuenta los tres genes, será ocho: ABD, ABd, AbD, Abd, aBD, aBd, abD y abd. Cada vez que consideramos un nuevo gen con dos alelos, multiplicamos por dos el número de gametos diferentes teóricamente esperados en relación a los genes que consideramos. 

En el fondo, para calcular el número posible de gametos diferentes formados por un heterocigoto, basta con elevar 2 a una potencia igual al número de genes heterocigotos que consideramos. Ej 2 elevado a 3 (dos al cubo)  en el caso que hemos considerado de tres genes. Si imaginamos un cuarto gen (E y e), los gametos posibles serían 2 elevado a 4 , pues cada gameto de los ocho anteriores se diferenciarían según fuesen portadores de uno u otro alelo E ó e. En las poblaciones naturales, si un individuo es heterocigoto para 40 genes, y me quedo corto en cálculo, el número teórico de gametos diferentes será de 2 elevado a 40, un número muy elevado, para el que se precisa un alto tamaño de población si es que se pretende que todos los gametos lleguen a formar un individuo. Fijaos que sólo hablo de genes con dos alelos. Nosotros tenemos varios genes con más de dos alelos cada uno. 

Aquí tenemos dos tipos diferentes de variabilidad, o dos grados suyos. La fundamental es la variabilidad génica, consistente en que haya genes con alelos diferentes que realizan sus funciones con ligeras variaciones, siempre compatibles con la vida de su portador. En caso contrario, hablaría de genes letales. Sobre esta variabilidad génica se sobrepone otro tipo de variabilidad, la variabilidad genotípica, que nos habla de los diferentes genotipos que se pueden formar a partir de las posibles combinaciones de los diferentes alelos. 

Esta variabilidad genotípica es la que, mediante sus individuos portadores, se presenta ante la selección natural, que favorecerá a los mejor adaptados para que originen la generación siguiente. Muchos de sus hermanos morirán a causa de esa misma selección, aunque por lo general esas muertes no significan pérdidas de alelos. 

Pero, siempre ha de haber un pero, para que todo esto ocurra, de modo que la extinción no sea un peligro inminente, las poblaciones han de tener amplios tamaños para, de ese modo, permitir la expresión del mayor número posible de genotipos. Aristóteles lo dijo y hoy lo repetimos con base genética: salvo casos de reproducción asexual, no hay dos individuos iguales. Es decir, cada genotipo es irrepetible y tiene su respuesta propia ante la selección natural. 

En una población amplia, es de esperar con fundamento biológico, que haya individuos preadaptados a condiciones extremas que puedan aparecer. Pero, insisto, la población debe ser amplia.

Erosión genética

El cultivo artificial ha permitido a muchas especies vivir fuera del ambiente adverso de la selección natural. Pero, como método artificial, tiene sus inconvenientes. La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), define como erosión genética a la pérdida de variabilidad (genética) que por ese motivo se produce en las especies cultivadas. 

Durante centurias, y más en estos últimos decenios, se ha llevado a cabo una globalización de cultivos basados en criterios de productividad, eliminando las variedades que pudiesen ser pobres en ese valor. Esa eliminación ha sido sistemática y continuada, haciendo que muchas especies cultivadas hayan perdido la variabilidad genética que les costó tantas generaciones adquirir, además de haber perdido las singularidades geográficas, consiguiéndose, a veces, que haya una sola variedad en todo el planeta. 

Originariamente muchas razas

Una de las especies que han sufrido, o que más han sufrido este tipo de daño genético, de erosión, es la manzana. De unas treinta variedades que se cultivaban en nuestro país dedicadas en especial al consumo doméstico y a la fabricación de sidra, se ha pasado en poco tiempo a menos de diez. ¿Las causas? Parece que una empresa de alimentación, uno de cuyos postres estrella consiste en la tarta de manzana, ha definido las razas que utilizará para fabricarla en cualquiera de las muchas instalaciones que tienen en nuestro país. De este modo, todas tendrán un sabor similar. Una vez determinado el tipo que se utilizará, los campesinos lo han plantado de modo masivo, sabiendo que tenían asegurada la venta de las manzanas cosechadas. Pero desecharon las que habían cultivado anteriormente, que han ido perdiendo terreno de cultivo, tamaño de población y, por tanto, variabilidad genética, quedando razas residuales. 

Una situación similar se ha producido en viñedos españoles. De lo que ocurre en otros países no sé nada. 

Dos especies con peligro de
erosión genética

Hoy no parece preocupar a muchos esta situación, pues el consumo está asegurado. Pero con esta medida se hace que la manzana, que aún crece silvestre en muchos lugares de España, pase a depender de la tecnología humana para su subsistencia, lo cual desde un punto de vista biológico es un desastre para ella. Todo esto se aceleró a partir de mediados del siglo XX, con la llamada revolución verde, cuando un alto número de variedades locales fueron desplazadas por otras variedades que eran producto de mejoras genéticas de diverso tipo. 

Genéticamente erosionadas

En estos casos, los cultivos resultan ser muy uniformes en cuanto a criterios diversos de productividad, lo cual puede ser una ventaja empresarial a corto plazo, pero un desastre biológico, pues las especies han perdido su capacidad de adaptarse a posibles cambios ambientales que se puedan presentar. Nadie es capaz de garantizar la uniformidad ambiental ni su duración. 

Mientras esas especies están sujetas a criterios actuales de consumo, que los podemos considerar como un valor ambiental, o un componente de la selección natural, y estén favorecidas por el cuidado humano, no tendrán peligro de supervivencia. Pero las circunstancias no son constantes. Los valores ambientales pueden cambiar en muchas de sus variables, así como los gustos de los consumidores. En esos casos, podemos preguntarnos hasta qué punto esas especies, que han sido capaces de mantenerse a lo largo del tiempo, tienen el potencial genético necesario para afrontar esos cambios, manteniéndose como especies autónomas. O si, por el contrario, se extinguirán como consecuencia de la pérdida de variabilidad genética a la que las hemos llevado los humanos en un loco afán de productividad. Al haber perdido esa variabilidad, han perdido la posibilidad de adaptarse a posibles modificaciones ambientales que se pudiesen producir. 

Desde hace un tiempo, en países avanzados esto está en vías de solución. En las empresas correspondientes se han integrado científicos de diversa titulación, pero conocedores de las dinámicas biológicas de las poblaciones naturales. Saben lo que es la diversidad genética, sus causas y sus consecuencias. Mediante proyectos privados, o semiprivados, desarrollan medidas para potenciar y conservar la variabilidad que aún es posible recuperar. Se recogen cepas casi perdidas, se buscan variedades silvestres y se cultivan para mantenerlas. No se pretende hacer un banco de semillas, más bien uno de razas cultivadas. A cuantas más cepas posibles, mejor, pues se supone que en ellas está la variabilidad genética suficiente para afrontar posibles cambios ambientales. 

Son proyectos caros, que requieren de fuerte financiación y de una política agraria continuada y decidida a conservar una riqueza biológica que, de no ser de este modo, desaparecería en pocas generaciones. Pero los gobiernos deben saber lo que quieren.

Estos cambios que observamos

Cuando al final del verano vemos el campo como en reposo, o en invierno se nos presenta frío y aparentemente dormido, se nos puede hacer difícil imaginar la cantidad de vida que allí se esconde. Hay vida latente y, cómo no, vida manifiesta. Semillas dormidas, como esperando turno y huevos aguardando las condiciones apropiadas para eclosionar.

Pero en el monte todo llega siempre. Llegará esa conjunción de luz, humedad y temperatura que será una señal con la que muchos seres comenzarán su andadura por este mundo. Cada uno, sin más armas que su genotipo, a enfrentarse a la selección natural. ¿El premio?, dejar descendencia, es decir contribuir a que se forme la generación siguiente contribuyendo, de modo individual, al mantenimiento de la población de la que forma parte y, por tanto, de la especie.

La selección natural espera

Esos componentes, los biológicos, forman la materia prima del posible cambio que puede ocurrir y ante el que todas las poblaciones deben estar preparadas, son los componente intrínsecos de los cambios biológicos. También es lícito preguntarnos quiénes regulan esos cambios: son agentes externos a cada ser vivo, de los que podemos decir que forman las causas extrínsecas de los cambios. Aunque varíen de unos lugares a otros, esos factores exteriores son los componentes ambientales, precisamente aquellos en los que se desarrolla la vida de las poblaciones. Por lo general, suelen presentar ciclos bastante regulares de frío-calor y sequedad-humedad, de modo que los seres vivos se acomodan con normalidad a los pequeños cambios que puedan ocurrir de un año para otro. Porque, normalmente, los grandes cambios ambientales suelen ser muy lentos.

Este tiempo que estamos viviendo en la actualidad aparece como anormalmente alejado de las fluctuaciones que se podrían esperar. Nunca hemos visto modificaciones de la magnitud que encontramos y que se producen con una velocidad inusitada. Cada año se rebasan las temperaturas medias del año anterior y de este modo tenemos que cada vez los veranos son más y más cálidos y duraderos. Con la sequía llevamos años, de modo que cuanto pueda llover en invierno, siempre poco, es incapaz de ponernos en los niveles hídricos de antaño.

La selección natural permitirá o no
que alcance el estado adulto

Creo que, de modo inexorable, estos cambios inciden de manera negativa en las poblaciones de seres vivos, que se ven fuertemente presionadas para resistir a ellos. Pero no olvidemos que la resistencia solo se produce si ya hay individuos preadaptados a estos cambios. Vamos a comentarlo.

Dentro de la variabilidad de las poblaciones, han de existir alelos que permitan vivir en situaciones diferentes, ligeramente diferentes, a aquellas en las que vive la población en momentos determinados. Normalmente, las mutaciones son así, que permiten a los genes realizar las mismas funciones pero con pequeños cambios ambientales: de temperatura, de humedad, de recursos. En una población dada, con tamaño suficiente, ha de haber la suficiente variabilidad que asegure hacer frente a los cambios que se puedan ir produciendo. A eso le llamamos preadaptación. Deben existir en la población individuos adaptados a posibles cambios en las condiciones ambientales, más o menos temperatura, mayor o menos humedar, presencia o ausencia de determinados recursos. Puesto que los cambios se producen poco a poco y las poblaciones van siendo seleccionadas también poco a poco a lo largo de las generaciones, con el tiempo, pasadas muchas generaciones, se verán los cambios producidos por las variaciones ambientales.

La preadaptación requiere tamaños de población grandes, no unos números exiguos de individuos, que difícilmente pueden tener variabilidad suficiente. Por ejemplo, si disponemos de una población natural de 20 mamíferos, puesto que cada uno de ellos tiene dos copias de cada gen, uno heredado de su madre y el otro de su padre, habrá 40 copias de cada gen en la población (quito los situados en los cromosomas sexuales para hacer más sencillo el cálculo). En 40 copias de un gen, poca variabilidad cabe esperar si las tasas de mutación son del orden de uno por millón. Ahí tenemos uno de los puntos vulnerables de las poblaciones pequeñas, su poca variabilidad.

A veces, paseando por el monte en estos días, con los tonos verdes recuperados de nuevo por estas lluvias  venidas después del verano tan seco como hemos padecido, me pregunto que qué habrá ocurrido en las poblaciones naturales. De qué modo las altas temperaturas o la prolongada sequía ha afectado a su estructura natural. Porque no es lo mismo la acción de estos cambios en individuos de vida larga, por ejemplo un bosque de pinos, que sobre seres que viven un solo año, plantas o animales. En éstos, en los anuales, la intensidad de la selección ha debido de ser mayor.

Pienso, por ejemplo, en las plantas herbáceas que debieron germinar en septiembre y no pudieron generar un nuevo ser, pues el campo seco y caliente no presentaba las condiciones apropiadas para que una planta incipiente, débil y vulnerable, creciera y estuviera preparada para afrontar las condiciones del otoño y del invierno. Lo mismo lo aplico a los animales de ciclo anual. Porque no hay duda de que nacieron, pero me temo que las condiciones ambientales fueron adversas y la selección natural les impidió seguir adelante en su andadura vital.

¿Se habrán extinguido? No lo creo. Las poblaciones naturales son muy numerosas y suelen tener suficiente preadaptación como para hacer frente a estos cambios. Sí es posible que haya ocurrido una intensa acción de la selección natural. Pero todo eso entra en el “juego” evolutivo de las poblaciones preadaptadas: sus grandes tamaños de población, su variabilidad encubierta.

Variabilidad ocurrida a ciegas, sin prever ante qué cambios deberían resistir, pero así es la evolución. Desconoce el futuro y sus condiciones ambientales. Por eso, a v eces, ante condiciones extremas, las poblaciones son incapaces de adaptarse, carecen de recursos genéticos para hacerlo, y se extinguen.

Genes inmigrantes

Vamos a echar unas cuentas. Supongamos una población natural de 100 mamíferos. Incluso, y ya es mucho suponer, pensemos que forman 50 parejas, es decir hay 50 machos y 50 hembras. Para ese tamaño censal de población, el tamaño eficaz es el máximo.

Vámonos a los orígenes de esos 100 individuos. Se han formado gracias a 200 gametos, 100 óvulos y 100 espermatozoides. Hay, por tanto, 200 copias de cada gen en esa población (salvo los ligados al sexo, de los que hay 150). Vamos a descartar la más que segura consanguinidad entre esos 100 mamíferos componentes de esta hipotética población.

Algunas poblaciones de aves son muy numerosas 

Si la tasa de mutación para cada gen viene a ser de un mutante nuevo por millón de gametos, podemos calcular que en estos 200 gametos hay pocas mutaciones nuevas y que, por tanto, será escasa la variabilidad génica que se pueda estar generando en sucesivas generaciones. 

Indudablemente, es en esa variabilidad donde está encerrada la posibilidad de adaptación ante posibles cambios que se produzcan, en las condiciones ambientales en las que se desarrollan las actividades de esta imaginaria población. Pero muchos saben que este tamaño de 100 individuos es una estima alta y que, normalmente, las poblaciones naturales de mamíferos suelen ser menos numerosas. 

Las poblaciones de mamíferos
son de menor tamaño

En estos casos de pequeñas poblaciones, podemos calcular que la mutación, aunque real, es un fenómeno escaso, casi ausente de ellas y, puesto que son la fuente principal de variabilidad génica, la única variabilidad que puede existir en esta población es la genotípica. Es decir, genotipos diferentes, siendo los genotipos las combinaciones de alelos disponibles. Pero los genotipos son efímeros en animales, sólo duran lo que dura un individuo, pues al formar gametos se disgregan. En vegetales, debido a su posibilidad de reproducción asexual, los genotipos pueden ser más duraderos. 

En poblaciones pequeñas, y una formada por 100 individuos lo es, existe un gran peligro de consanguinidad, con todo lo que esto lleva consigo de negativo. En poblaciones exiguas, no sólo es peligrosa la poca variabilidad génica, también es alarmante la alta tasa de consanguinidad que puede existir entre sus miembros. 

Poblaciones humanas pequeñas suelen
tener problemas genéticos

Existe otra fuente natural de variabilidad génica, y es la inmigración. Consiste en la llegada a una población de un individuo de la misma especie, pero procedente de una población alejada. Que venga o no para quedarse, es cosa de fábulas. Lo importante es que se cruce con individuos residentes de la población y deje descendencia con sus genes que, con toda probabilidad, no todos ellos serán iguales a los existentes en la población de acogida. 

La frecuencia de aparición de los alelos así llegados a esa población receptora es mucho más alta que la que podría esperarse si apareciesen en gametos. Además, la probabilidad de que el gameto portador del nuevo mutante alcanzase el estado adulto es muy remota, y en el caso del inmigrante, llega como adulto que ha superado la acción de la selección natural. Todo son ventajas, como vemos. 

En algunas tribus africanas, los muchachos
inmigrantes son muy bienvenidos

¿Quién es mejor inmigrante, un macho o una hembra? Hay estudios, no rigurosamente confirmados, que indican que los individuos foráneos poseen mayor éxito reproductor que los residentes, incluso en humanos. Pero una hembra de mamífero, debido a su modo de reproducción, está ocupada en la procreación durante un cierto tiempo, mientras que un macho puede reproducirse de modo más despreocupado, al no tener problemas de dedicación a la progenie. 

He comentado situaciones similares en humanos, cómo chicos y chicas adoptan modos y costumbres tendentes a romper situaciones consanguíneas. Hay situaciones históricas que nos hablan de mezclas de poblaciones originadas por migraciones, dando como resultado un enriquecimiento biológico en todos los sentidos. También se citan casos de tribus africanas en las que, cuando llega un muchacho procedente de otra tribu, se le premia eximiéndoles de los trabajos tribales durante un año. Este es un caso comparable al de los machos inmigrantes que he comentado. 

En la actualidad existen programas de renovación génica para poblaciones naturales en peligro. Se hacen al amparo de parques zoológicos y consisten en intercambios recíprocos de machos procedentes de las zonas geográficas afectadas. Esos machos se mantienen con hembras de las poblaciones receptoras durante un tiempo, pasado el cual, el macho se retorna a su población originaria pero ha dejado copias de sus genes en las poblaciones de las que procedían las hembras. Realmente, se ha copiado el efecto que podría haber tenido la inmigración de ese macho. Nacerán hijos suyos con alelos nuevos en las poblaciones receptoras, pero todos ellos serán medio hermanos. La consanguinidad previa no se elimina, pero al menos se conjura el peligro de poca variabilidad génica. 

Lo del tamaño de población es un problema en todos estos casos. Pocos individuos, aparte de ser parientes, no pueden presentar una amplia variabilidad genotípica. Esta variabilidad se refiere a los diversos genotipos que se pueden generar a partir de una variabilidad alélica determinada. El que existan mucha variabilidad genotípica es importante de cara a la selección natural, pues no todos los genotipos posibles tienen la misma capacidad adaptativa. 

Y de eso se trata en la supervivencia de una población, de que haya individuos portadores de genotipos con diversa capacidad adaptativa, de modo que la selección natural, pueda escoger entre ellos. La selección natural escoge, pero para eso es necesario que haya variabilidad donde escoger.

Variabilidad génica 2

En un artículo anterior comenté la necesidad de variabilidad en las poblaciones como un requisito para alejar el peligro de su extinción. En general, en todas las poblaciones existe polimorfismo en mayor o menor grado. No obstante, podemos definir las especies naturales, animales o vegetales, por características morfológicas muy concretas, que inducen a pensar que en ellas no hay polimorfismo. Sabemos que las amapolas son rojas, las violetas dan nombre a un color, los jilgueros tienen forma y color concretos, como los mirlos o los arrendajos. ¿Qué ocurre en estos casos? ¿Cuál es la explicación a esta aparente contradicción? 

Darwin, en su obra El origen de las especies, nos comenta que la domesticación crea variabilidad. Hoy lo diríamos de otro modo, pero en la época en la que el libro fue escrito, aún debían descubrirse muchos hechos biológicos para comentar esa realidad con mayor rigor. Hoy sabemos que nuestra información genética está contenida en los cromosomas, y que heredamos dos juegos de ellos, procedentes de cada uno de nuestros progenitores. Tenemos como dos juegos repetidos de cromosomas. De cromosomas y de su contenido, de sus genes. De cada gen tenemos dos copias, uno de procedencia materna y el otro, paterna. Entre estos alelos se establecen las consiguientes relaciones de dominancia, recesividad o de heterosis.

Oculta en esa uniformidad hay gran variabilidad

En la naturaleza, los seres vivos manifiestan el aspecto, el fenotipo, adaptado al ambiente en que viven. La coloración, la morfología, la estacionalidad y muchas otras variables, están tremendamente fijadas por la selección natural. Por ejemplo, los insectos polinizadores se orientan por la morfología y el color de sus flores, de modo que cualquier modificación, por pequeña que sea, queda sin polinizar ni, por tanto, producir semillas. Otro tanto ocurre con animales y sus posibles modificaciones de morfología o color. Para los animales, la coloración es básica para poderse esconder de sus predadores. Los aspectos, que llamamos “fenotipos” (del griego, aspecto mostrado) presentes en la naturaleza, reciben el calificativo de salvaje, cuando se refieren a animales, y silvestre, en el caso de vegetales.

Estas morfologías son altamente fijas, no existe posibilidad adaptativa de variación en las condiciones ambientales del momento, pero eso no quiere decir que tales condiciones puedan cambiar y, por tanto, esos fenotipos dejen de ser adaptativos. Pienso, por ejemplo, en mamíferos de ciclo biológico corto, presentes en montañas con climas fríos. Si en invierno hay nieve, la coloración más adaptativa será la albina, mientras que en verano será otra, de color castaño En ambos casos se favorece el camuflaje de los animales frente a predadores. Aunque también puede ocurrir que el pequeño mamífero tenga letargo invernal, supliéndose esa necesidad de coloración invernal.

Hay variabilidad oculta

De todos modos, no he contestado nada acerca del lugar en que se guarda la variabilidad necesaria para afrontar los posibles cambios ambientales. Esa variabilidad está presente en la población en forma de alelos recesivos y, por tanto, ocultas por los correspondientes alelos dominantes que determinan los fenotipos salvaje o silvestre, según los casos. En cada generación nacen individuos, pocos, con esos fenotipos, pero la selección natural los elimina, por no estar adaptados a las condiciones del momento. En la naturaleza hay alelos que causan la muerte de sus portadores cuando están en homocigosis, y son componentes de lo conocido como lastre genético.

Pero si cambian las condiciones ambientales, aunque sea ligeramente, los fenotipos que antes estuvieron rechazados por la selección natural, ahora pueden resultar beneficiados. Este cambio puede comportar una cierta mortandad en la población, pero se mantiene y sobrevive. A esta variabilidad, y por lo explicado, se le conoce también como “preadaptación” en el sentido de que, debido a ella, las poblaciones están preadaptadas a cambios que puedan ocurrir. Me refiero a cambios normales en las condiciones ambientales. Fotoperíodo, humedad, temperatura, disponibilidad de recursos y así. Un cambio drástico puede generar un desastre ecológico. En este sentido, no son pocos quienes piensan que el llamado “cambio climático” en la actualidad, tiene en las poblaciones una incidencia negativa mayor por la velocidad con la que ocurre que por su misma magnitud. Esa velicidad puede incidir de modo negativo en la capacidad de adaptación por parte de las poblaciones.

Por cuanto llevo dicho, está claro que el tamaño de población es un factor importante. No es lo mismo una con 20 individuos que otra con 200. La cantidad de variabilidad encubierta que puede soportar cada una es muy diferente. Y conviene no olvidar que esa variabilidad es un componente de su adaptación a posibles y futuros cambios ambientales. Realmente no es “un componente”, es “el componente”, el único.

Diversidad de colores.
Cultivo artificial.

No obstante, he escrito de modo intencionado la palabra “soportar” en el párrafo anterior. Mucha de esta deseable variabilidad presente en una población, mientras no ocurran cambios puede ser componente de su lastre genético. La población, no lo olvidemos, precisa vivir y reproducirse para mantenerse. Un cierto nivel de mortalidad (debido al lastre), es asumible para ella, pero mucha mortalidad también es perjudicial. Por esta nueva razón, un tamaño grande de población es mejor que un tamaño reducido.

Todo esto es válido para las poblaciones naturales, cuando los individuos están sometidos a la acción de la selección natural. En cautividad, bajo los afanes de los cuidadores, la selección natural desaparece y en es ese momento cuando se descubre toda la variabilidad encubierta que poseen las poblaciones, de la que nos habla Darwin en el primer capítulo de su obra El origen de las especies.

Variabilidad génica 1

Esta entrada, con variantes, la publiqué en noviembre de 2015. La traigo de nuevo aquí, pues quiero recordar lo que dije entonces, y que mantengo hoy.

Cuando digo “génico”, me refiero a lo relativo a los genes, su función, su frecuencia, su actividad. “Genético” lo utilizo para referirme a estructuras biológicamente hereditarias. Su base material es el ADN, que constituye los genes, aunque también está presente en otras estructuras celulares, como mitocondrias o plastos.

Desde una consideración biológica, no es lo mismo una población de trescientos individuos que una de quince, por ejemplo. A veces, cuesta trabajo hacer comprender que el tamaño de población es importante en las poblaciones naturales, cuando sólo dependen de su propia vitalidad para mantenerse a lo largo de las generaciones, y teniendo que superar la adversidad que representa para ellas la selección natural, con todos sus componentes.

Efecto de variabilidad génica

Hay algo que los biólogos tenemos muy claro. Aunque la selección natural actúa sobre el individuo, quien manifiesta sus efectos es la población a la que pertenece. En biología, muchos procesos son de ese modo, siendo sobre la población donde inciden los resultados de muchos procesos vividos por sus componentes. Por ejemplo, los individuos no evolucionan, lo hacen las poblaciones a las que pertenecen.

Volviendo al inicio, podemos preguntarnos ¿por qué es importante el tamaño de la población? Sencillamente, por la posibilidad de poseer mayor cantidad de variabilidad génica, que viene a ser como un seguro de permanencia. Pero esa variabilidad que una población puede poseer, está en relación directa con el número de individuos que la componen.

Variabilidad génica en color de ojos
de la mosca de la fruta

¿Qué entendemos por variabilidad? Vamos a ver si soy capaz de explicarlo en pocas palabras. Todos sabemos que los genes determinan los caracteres hereditarios, que suelen ser morfológicos o funcionales. Por ejemplo, color de ojos o grupo sanguíneo. En general, cada uno de nosotros tenemos dos copias de cada gen, uno procedente de nuestro padre y el otro de nuestra madre.

Pero el hecho de que un gen concreto determine una función también concreta, no ha de tomarse en el sentido de que siempre se determina del mismo tipo. Conocemos la diversidad de coloración de ojos. El gen determina el color, pero existen diversas alternativas funcionales y hereditarias que determinan diferentes colores. A cada alternativa le llamamos alelo, (del griego, "otro"). En un principio se le llamó "alelomorfo", (también del griego, "otra forma"), pero hoy se le llama simplemente alelo. Del gen con varios alelos se dice que es polimórfico (del griego, "muchas formas"), y la situación poblacional se conoce como polimorfismo.

Más consecuencias de variabilidad génica

Si hablamos de nuestros grupos sanguíneos, sabemos que entre los humanos existen, entre otros, cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y 0. Están determinados por diferentes alelos de un mismo gen. En eso consiste la variabilidad génica, en que para cada carácter (grupo sanguíneo en este caso, o color de ojos), existan diferentes posibilidades de manifestarse, que corresponden a pequeñas diferencias funcionales. Aunque cada individuo tiene un solo grupo sanguíneo, o una tonalidad concreta de ojos, es la población la que posee varios alelos determinantes de esos tipos, que están presentes en diferentes individuos pertenecientes a ella.

A esta diversidad responsable de muchos caracteres, es a lo que se llama variabilidad génica, y es un carácter propio de la población, no del individuo. Representa una gran riqueza biológica, puesto que cada variable puede proporcionar a su poseedor diferente adecuación frente a ambientes ligeramente diversos. Es decir, las poblaciones con mucha variabilidad pueden estar como mejor preparadas para posibles, e inciertos, cambios ambientales, pues no sería raro que alguna combinación de sus caracteres resultase adecuada para vivir en nuevos ambientes generados por posibles cambios.

En la naturaleza hay mucha uniformidad morfológica.
La variabilidad génica está encubierta

Todo esto que comento no puede ocurrir en poblaciones con quince individuos. Ni con treinta. La primera desventaja que posee una población que ha reducido su tamaño, es haber perdido variabilidad génica. Por lo dicho antes, si hay menos variabilidad génica, las posibilidades de supervivencia ante posibles cambios ambientales adversos serán menores.

Como dije, la variabilidad génica es una riqueza grande para una población. Es consecuencia de años, y generaciones, produciendo individuos, algunos de los cuales salen airosos de los efectos de la selección natural. Durante todas esas generaciones se han producido mutaciones que están presentes en la población, escondidas bajo el estado de alelos recesivos, pero que en algún momento, y debido a múltiples causas, pueden manifestarse ante la selección natural.

Pero para que aparezcan nuevas formas, que es el paso previo a la subsistencia de la población, ha sido preciso que antes hubiese existido variabilidad génica repartida en un amplio número de individuos componentes de la población.

El olivo, regalo celestial.

Me gustan los mitos. Para mí, son el ejemplo de un intento sagaz de encontrar explicación a todo, a partir de los pocos conocimientos de los que se disponía en la época. Se echó manos de dioses, seres superiores con un poder también superior, para explicar todo cuanto requiriese de explicación. Porqué llueve, porqué hace viento, porqué los ciclos de estaciones y así hasta responder a la mayoría de dudas que se podía plantear la mente humana. Que eran las mismas de hoy, aunque ahora disponemos de mayor cantidad de recursos para responderlas.

Muchos de los mitos nos relatan actuaciones más o menos acertadas por parte de sus protagonistas, y servían a los niños de entonces como pautas educativas. Lo que se posía hacer y lo que no. En otros casos se nos presenta a los dioses con los mismos defectos que los humanos, pero con actuaciones que repercuten en la vida cotidiana. Hubo dioses envidiosos, perezosos, lascivos, etc. Pero el comportamiento de estos dioses tenía trascendencia en la vida cotidiana de los humanos.

ATENEA

Hoy, todas las localidades, sea cual sea su tamaño de población, poseen en el cielo a alguien que vela por el buen vivir de quienes lo habitan. Son los patronos y esto no es de ahora, ya en la Grecia clásica, y antes, existían valedores celestiales de las poblaciones. Eso ocurrió con quienes habitaban un lugar sin nombre, que querían tener patrono e hicieron algo así como un concuerdo celestial.

EL PARTENÓN, TEMPLO EN HONOR A ATENEA

Se presentaron dos candidatos, Un dios, Poseidón, y una diosa, Atenea. Poseidón era un dios extraño, nunca lo he llegado a comprender. Con frecuencia las cosas le salían mal, en otras ocasiones era falso, mentiroso. Ya digo, nunca lo he comprendido por su falta de coherencia. Al menos, si medimos su conducta conforme a nuestras reglas.

Atenea era diferente. Diosa de la sabiduría, era poseedora de las cualidades que le faltaban a Poseidón.

EL REGALO DE ATENEA

Para decidir sobre su patronazgo, los ciudadanos decidieron realizar un concurso entre los dos aspirantes. Para empezar les pidieron un regalo para la ciudad. Poseidón, como sabía de las carencias de agua que sufrían los ciudadanos, clavó su tridente en las rocas y de allí nació una fuente. Hasta ahí, todo bien, pero resultó que manaba agua salada, lo cual no requiere comentario alguno. Los atenienses protestaron, pues dijeron que el agua aquella estropearía sus cosechas, rechazaron el regalo y pidieron a Atenea algo que les resultase de mayor provecho. La diosa les regaló un olivo. En cuanto lo vieron, los ciudadanos comprendieron la grandeza del regalo, la aclamaron como diosa protectora, y pusieron su nombre a la ciudad, que todavía hoy se llama Atenas.

FRUTO DEL OLIVO

Con el tiempo, se erigió un templo en su honor, que sigue siendo el paradigma de la armonía arquitectónica: el Partenón.

UNO DE LOS BENEFICIOS DEL ACEITE

A través del aceite producido por su fruto, el olivo trajo a los atenienses, y a los humanos todos, varios beneficios, plenamente vigentes en la actualidad, como son:

- Es útil en la cocina, en la elaboración de alimentos, tanto crudos como cocidos.

- En beneficioso en medicina, sirviendo en tratamientos externos para aplicar sobre heridas de piel (quemaduras, roces, llagas y similares), así como para ingerir en purgas.

- Es el conservante natural de alimentos.

- Con su fuego se puede iluminar en la noche.

- También es un componente importante en la elaboración de jabones y otros productos higiénicos.

Como se le suponía portador de las virtudes de Atenea, y por extensión de los dioses, también el aceite de oliva fue símbolo , hasta época muy reciente, material del favor divino. De este modo, se utilizó en ceremonias de consagración de personas (reyes o dignidades) o cosas. También en este aspecto, es utilizado para ungir a los enfermos en el sacramento correspondiente. Es estos casos recibe el nombre de Santos Óleos, que son bendecidos en los oficios del Sábado Santo.

Entradas relacionadas: Perséfone ha vuelto.


Seréis como dioses.

Hermano lobo - 2 / Pirámides tróficas

Hay un importante concepto ecológico que nos auxilia en esto de comprender la armonía entre las poblaciones en los hábitats naturales. El concepto se centra allí, donde coexisten seres de diferentes especies coordinadas entre ellas, sin que para definirlas sea preciso recurrir a adjetivos lastimeros propios de otros modos, como la cruel culebra, el zorro astuto, el indefenso cervatillo o milongas de hadas entre nubes, geniecillos de monte o sapitos de la fuente cantarina que, al besarlos, se transforman en príncipes, siempre azules. La vida en la naturaleza es dura, muy dura para quienes habitan en esos territorios, y siempre muy alejada de tintes bucólicos, pero con un premio, dejar descendencia fértil.

Pero, a lo que voy. El concepto importante, como decía, es el de las pirámides tróficas, que nos indica las relaciones de los diferentes grupos de especies desde un punto de vista predador-presa y a través de las cuales se transmite la energía desde que los vegetales la captan del sol y la acumulan en la materia orgánica, a la vez que se va consumiendo.

PIRÁMIDE TRÓFICA

Los grandes grupos de seres vivos pueden clasificarse en autótrofos y heterótrofos. Los primeros son capaces de autoabastecerse de materia orgánica, gracias a la función clorofílica. Son los vegetales. Los heterótrofos, necesariamente han de tomar la materia orgánica en su dieta y según lo que coman los podemos clasificar en herbívoros, carnívoros y carroñeros. En una pirámide trófica, cada uno de estos grupos forma un estrato y se nutre del situado baje él. Además, los vegetales constituyen el único grupo de productores de materia orgánica y captadores de la energía que nos llega a partir del sol. Esta energía acumulada en los vegetales pasa a los restantes grupos conforme los van comiendo. Los carnívoros se nutren de herbívoros, obteniendo de ellos la correspondiente materia orgánica y energía. Cuando mueren los carnívoros, sus cadáveres son aprovechados por los carroñeros, que extraen de ellos la materia orgánica y la energía que aún mantienen de modo residual.

POR ELLAS ENTRA LA ENERGÍA
 EN LOS SERES VIVOS

Siempre ha sido así y sobre estas relaciones se construyen los equilibrios naturales. La verdad es que este esquema es simple, pero en general, el esquema es válido. Muchos vegetales sostienen una buena población de herbívoros, que a su vez sostienen algunos carnívoros. Los tamaños de las poblaciones van disminuyendo, de modo que el reflejo de las poblaciones en una pirámide es adecuado. La cúspide de la pirámide es pequeña (pocos carroñeros) y precisan de una buena base de vegetales. Por eso, en islas de tamaño mediano, no suele haber grandes carroñeros ni grandes carnívoros.

ASÍ PASA LA MATERIA ORGÁNICA DE UNOS GRUPOS A OTROS

Cualquier estrato necesita a los demás, y cualquier fallo en uno de ellos repercute en su conjunto. Cada especie de un ecosistema tiene su especie limitante, estableciéndose entre ellas las relaciones predador-presa, que mantiene equilibradas las cantidades relativas de ambas. Todas se necesitan a todas, todas equilibran a todas. Darwin, en el Origen de las especies, habla de las especies invasoras de un territorio. Dice de ellas que, al estar en hábitat nuevo y sin sus especies limitantes, se transforman en expansivas, peligrosas en esos nuevos hábitats por no tener especies que limiten su número. En nuestro país tenemos sobrados de ejemplos de especies invasoras. Tal vez hable de ellas en otra ocasión.

UN HECHO BIOLÓGICO

Hoy quiero hablar de un carnívoro que casi está en vías de extinción por causa de gente obcecada, que no sabe más que lo que le dictan los intereses inmediatos. Hablo del lobo, claro. En una pirámide trófica tiene un sitio concreto, pues es un carnívoro. Limita, con su actividad, las poblaciones de herbívoros y será alimento de los carroñeros. Su factor limitante lo constituye el tamaño de las poblaciones de herbívoros, ciervos y jabalíes entre otros. Pero en las poblaciones de lobos, el hombre se ha entrometido con fines no biológicos, siempre encaminados a diezmarlas sin ningún otro tipo de consideración. Hoy se matan lobos, sí. Tal vez en algunos territorios se hayan extinguido, no hay datos fehacientes, pero las poblaciones de herbívoros, sin su factor limitante natural, están adquiriendo dimensiones alarmantes. En toda España los jabalíes comienzan a incrementar su número de modo preocupante, lo mismo que los ciervos y otros herbívoros, dependiendo de las zonas. Ahora se pide remedio a esto.

NO HAY CRUELDAD: ES LA VIDA

Tal vez el remedio venga de retomar la situación natural, la de siempre, con salvedades. No se puede dejar desprotegido al ganadero que vive en zona de lobos, más bien es preciso protegerlo e indemnizarle adecuadamente cada vez que sus rebaños sufran ataques, pero hacerlo sin picarescas y con celeridad. No es plan recibir una indemnización por algún animal muerto cuando han pasado muchos meses desde el ataque de los lobos. No creo que sea difícil establecer un protocolo de actuaciones, incluso con calendarios que marquen plazos y generen confianza. Creo que hay perros que constituyen buenos cómplices en la lucha contra el lobo, pero hasta donde yo sé, no conozco ningún programa que subvencione la posesión de tales perros. Hace tiempo, en algunos lugares se depositaba carne con cierta periodicidad para alimento de lobos. Creo saber que esta práctica se ha abandonado. Tampoco conozco la existencia de medidas educativas que informen en los medios rurales de la necesidad del lobo y de sus efectos en las poblaciones naturales.

 EL VÉRTICE DE LA PIRÁMIDE

Podría citar más medidas efectivas para luchar contra lobos o para tratar de mitigar su acción agresiva. Pero curiosamente, nuestras medidas no se han incrementado, como sería de suponer, inspirándose en las actuaciones de otros países a los que les va bien en este tipo de política en medios rurales. Aquí no ha sido así. Aquí se han desechado todos esos programas y se ha preferido volver a matar lobos, tal vez por contentar al sector menos culto de la población y sin tratar de sacarlos de su incultura.

Mientras, seguiremos presenciando cómo se destruyen las poblaciones de lobos y de qué modo su ausencia incide negativamente en lo que queda de nuestros hábitats naturales. Y sí, seguro que siempre habrá quienes estén contentos de esas medidas, posiblemente el electorado de quienes tomaron tales decisiones.