Más sobre variabilidad

En un artículo anterior comenté la necesidad de variabilidad en las poblaciones como un requisito para alejar el peligro de su extinción. Decimos que un gen es polimórfico cuando posee varias formas de expresión, eso es, presenta variabilidad.  En general, en todas las poblaciones existe polimorfismo en mayor o menor grado.

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.

Consanguinidad e inmigración

A partir de lo que escribo, se puede pensar que, desde un punto de vista biológico, no me gustan las poblaciones pequeñas. Eso es cierto por motivos que voy explicando, pero no quiero generalizar, pues salvo unas cuantas cosas concernientes a biología molecular, en biología no existen reglas generales que reciban el reconocimiento de leyes. Lo que es bueno para un grupo de individuos, puede ser pernicioso para otros y siempre depende de la estrategia biológica de la especie en cuestión.

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.

Renovación genética

Cuando hablo de poblaciones con pequeño tamaño, siempre aviso 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, o bien por 1 macho y 19 hembras. En este segundo caso, los primeros descendientes serían todos medio hermanos, lo cual podría llevar a un desastre en pocas generaciones debido a su consanguinidad. 

Consanguinidad

En situaciones de reproducción sexual, consideramos que existe consanguinidad cuando los individuos que se cruzan son parientes por poseer un antepasado común. Un caso frecuente de consanguinidad es el cruzamiento entre primos hermanos, pero el cruzamiento más consanguíneo es el representado por la autofecundación. En la naturaleza la consanguinidad está muy presente en abundantes especies.

Consanguinidad

En situaciones de reproducción sexual, consideramos que existe consanguinidad cuando los individuos que se cruzan son parientes por poseer un antepasado común. Un caso frecuente de consanguinidad es el cruzamiento entre primos hermanos, pero la consanguinidad más intensa se da en los casos de autofecundación. En la naturaleza hay muchas especies con esta estrategia reproductiva.

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.

SOBRE SERES VIVOS: CONSANGUINIDAD (1)

SE AUTOFECUNDAN

Conviene que veamos la Naturaleza como algo muy complejo, de la que se nos escapan múltiples variables. Aún así, la ciencia intenta explicar sus procesos, a sabiendas que serán mejor interpretados según vayamos conociendo más entresijos que influyen en su dinámica.

Hay quien piensa que la vida en la Naturaleza viene a ser algo así como un vodevil de sainete. Para esos, mi artículo anterior sobre tamaños de población, con sus dudas acerca de los tamaños eficaces, se resuelve al momento. Según ellos, el tamaño eficaz ideal, sin necesidad de aplicar fórmula ninguna, es el formado por un macho y múltiples hembras. Al fin y al cabo, esa estructura se llama harén cuando se aplica a mamíferos, gallinero, en caso de gallinas y otras aves, y en vegetales no sé si existe algún nombre específico, pero es la técnica empleada cuando se trata de explotar los productos de plantas dioicas, como el kiwi, en cuyas plantaciones se coloca una planta masculina en posición central, rodeada de varias plantas femeninas. En todos estos casos, el individuo masculino fecundará a las múltiples hembras y la producción estará asegurada.

AUTOESTÉRILES

Pero en esta situación hablamos de estrategias propias de explotaciones, granjeras u hortícolas, donde la finalidad es la producción ayudada siempre por tecnología humana. Otra cosa es cuando se habla de poblaciones naturales, cuando entendemos unas estructuras de individuos que, sin necesidad de ayudas externas, son capaces de perpetuarse a lo largo generaciones.

¿Son capaces de perpetuarse los harenes o los gallineros, sin ayuda tecnológica humana? Yo diría que puede ocurrir, pero creo que no, y me explico. Hablemos de pequeños tamaños, por ejemplo, 30 individuos y ninguno más debido a múltiples razones que no vamos a especificar, por ejemplo, límites de espacio o de recursos. Si la generación inicial la formamos con 29 hembras y un macho, los 30 individuos descendientes que lleguen al estado adulto, posiblemente se distribuirán en una proporción de mitad hembras y mitad machos, pero todos serán medio hermanos, pues son hijos del mismo padre. Esto vale también para los kiwis de antes. Con ese pequeño tamaño de población y el grado de parentesco de los componentes, la población tiene malas perspectivas de supervivencia a largo plazo.

RAZA PURA

¿Es malo ese parentesco entre los reproductores? Pues depende. Hay especies vegetales que son de consanguinidad obligada, pues se reproducen por autofecundación. Es el caso de guisantes, judías, garbanzos, lentejas, tojos, robinias y un largo etcétera. Especies tanto cultivadas como silvestres, y en ellas la consanguinidad no parece representar un peligro.

También en animales existen casos de seres excelentes con un alto grado de consanguinidad, como son los animales (perros, caballos, toros, etc.) de raza en cuyos árboles genealógicos aparecen progenitores que son parientes (Aunque en este caso son consanguíneos conseguidos de modo artificial). En humanos, una mujer altamente consanguínea fue Cleopatra, y no ha pasado a la historia por poseer ningún tipo de tara biológica, mas bien se habla de ella como una mujer inteligente y hermosa.

RAZA PURA

Por otra parte, también en animales y vegetales existen mecanismos para impedir la consanguinidad. Son otras especies que tienen como estrategia la fecundación cruzada. Los cerezos son autoestériles, lo mismo que las prímulas y hay múltiples mecanismos en plantas con flores masculinas y femeninas para que la maduración de los diferentes órganos no sea simultánea, de modo que cada flor o es masculina o femenina, nunca presenta los dos sexos a la vez no pudiendo, por tanto, autofecundarse.

¿Es mala la consanguinidad? No, no lo es. Ocurre que puede ocasionar la aparición de taras genéticas poco frecuentes en las poblaciones pero que,

en descendencias de cruzamientos consanguíneos, pueden aparecen con mayor frecuencia, si acaso los progenitores son portadores de estos caracteres.

AUTOESTÉRILES

Hablaré de este tema con mayor detalle en futuros artículos.

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.

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.

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.

Conservación de variedades

La agricultura ha permitido a muchas especies vivir fuera del ambiente adverso de la selección natural, pero 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) en esas 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.

Una de las especies que han sufrido, o que más están sufriendo, este tipo 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 estrellas consiste en la tarta de manzana, ha definido las razas que utilizará para fabricarla. 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, quedando en razas residuales.

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

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.

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.

Desde hace un tiempo, esto está en vías de solución. En las empresas correspondientes se han integrado científicos de diversa titulación, pero conocedores de las dinámicas 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 se puede 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.

Conservación de variedades

La agricultura ha permitido a muchas especies vivir fuera del ambiente adverso de la selección natural. Para hacerlo, utiliza medios artificiales, pero a nivel biológico esas técnicas tienen 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) en esas especies cultivadas. 

SOBRE BIOLOGÍA: LOS ADAPTADOS DE DARWIN

EL ORIGEN DE  LAS
ESPECIES. VERSIÓN
GALLEGA

Me encuentro de nuevo con el sonsonete aquel de “la supervivencia del más fuerte” atribuido a Darwin. No creo que quienes eso dicen, sean conscientes de estar propagando una falsedad teñida de propaganda, tal vez, ideológica. Es posible, incluso, que crean que esta frase resume la teoría de la evolución.

La verdad es que Darwin nunca dijo tal cosa, ni habló del más fuerte en ningún momento. Por otra parte, eso del más fuerte se toma en el sentido del matón más contundente, lo cual viene muy bien a los matones que, de este modo, creen ver 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. Expongo una opinión mía, claro está.

DENTADURA DE ANIMAL CARNÍVORO

El capítulo IV de "El origen de las especies", se titula “La Selección Natural y la supervivencia de los más aptos”.  En él, el autor nos explica lo que él entiende por aptos. Para Darwin, el éxito biológico de una especie consiste en permanecer viva a lo largo de generaciones, no extinguirse. 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 presente en el mundo de los seres vivos, necesariamente ha de cumplir un requisito biológico imprescindible: reproducirse. 

Pero son los individuos, los componentes de la especies, quienes se reproducen, contribuyendo de este modo a la perpetuación de la especie a la que pertenecen. O dicho de otro modo, la especie se reproduce a través de sus individuos componentes. Darwin constató que las especies son muy prolíficas. Y esto ocurre tanto en animales como en vegetales. No obstante, las poblaciones adultas de cada especie (animal o vegetal) suelen estar formadas por un

LAS ORTIGAS POSEEN CÁPSULAS
QUE GENERAN IRRITACIONES
A QUIENES LAS ROZAN

número similar de individuos a lo largo de las generaciones (por ejemplo una población de 50 miembros, mantendrá su tamaño a lo largo de generaciones de modo casi constante). Es lógico deducir que desde las fases iniciales de la vida de los individuos, hasta alcanzar el estado reproductor, se produce una gran mortandad. ¿Quiénes sobreviven a lo largo de esta fase? Darwin es taxativo en la respuesta a esta pregunta: los más adaptados. En cada generación, estos adultos supervivientes serán los encargados de originar la generación siguiente. Y ocurrirá de este modo, hasta que fallos de diversa condición determinen la extinción. Llamó Selección Natural a los mecanismos que favorecen a algunos individuos para llegar al estado reproductor. Y por ser los favorecidos por la Selección Natural, dijo de ellos que eran los más adaptados.

El éxito de una población es dar origen a la siguiente, y sus descendientes también han de cumplir con esta función. Para eso, los descendientes deberán ser fértiles. La fertilidad de sus miembros es una condición fundamental para el mantenimiento de las poblaciones y, por tanto, de las especies. 

TAMBIEN LAS MEDUSAS TIENEN
CÁPSULAS URTICANTES

No todos los individuos adultos tienen la misma fertilidad. Algunos debido a causas exteriores, otros por circunstancias hereditarias, son más fértiles que otros. Las hereditarias son importantes, pues sus genes causantes se irán transmitiendo a los descendientes y, por tanto, deberán ir aumentando en frecuencia entre los miembros de la población. A la larga, los caracteres hereditarios que contribuyen a una mayor fertilidad por parte de sus poseedores, serán caracteres que posean todos los miembros de una especie y diremos de ellos que son caracteres fijados.

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.

Seguiré hablando de adaptación y de individuos adaptados.