Adaptación y evolución

Esta entrada es bilingüe.

Cuenta Miguel Delibes de Castro, en Público, una interacción entre jirafas, acacias y hormigas, investigada por Todd Palmer y su equipo. También lo cuentan en la BBC.

Jirafa

Se trata de lo que le ocurre a una acacia, y a la hormiga que vive con ella y la defiende, cuando se impide que los grandes herbívoros africanos se coman las hojas del árbol. Resulta que la acacia, que alimentaba a la hormiga para que ésta viviera en ella, y atacara a todo el que atacase a la acacia (hormigas de guardia), ha cambiado de opinión. Al no existir el mordisqueo, el ramoneo de jirafas y otros grandes herbívoros, la acacia ha decidido que no necesita tanto a la hormiga. Y ha dejado de suministrarle el néctar con el que la alimentaba. Eso ha hecho que otra hormiga sustituyera a la primera. Y la segunda no defiende a la acacia. ¡La oportunidad perfecta para escarabajos y otros pequeños depredadores! ¿El resultado? Por ahora, las acacias crecen peor y mueren más. No les está yendo bien con su decisión.

Acacias (Acacia drepanolobium) are in a mutually beneficial relationship, evolved over many millennia, with biting ants (Crematogaster). In that mutualism, both species co-operate and in turn benefit from each other. Ants fend off Africa’s big grazing mammals from acacias. Acacia trees provide ants with swollen thorns, which serve as nesting sites; and nectar, which the ants collect from the bases of Acacia leaves.

Simulating large mammal extinction, by experimentally excluding them from eating the trees for ten years, causes the ant-plant mutualism to break down. The trees diminish the rewards that they produce for the ant bodyguards, decreasing both the amount of housing and the amount of sugar-rich nectar they produce. The net result is a community-wide replacement of the ‘good’ mutualist ant by a decidedly ‘bad’ ant species that does not protect the trees from herbivores, and actually helps a wood-boring beetle to create tunnels throughout the main stem and branches of the acacia trees, which the bad ant then uses as nesting space.

Trees occupied by this antagonist ant grow more slowly and experience double the death rate compared with trees occupied by the mutalistic ant.

Vamos a examinar la situación con un poco de detalle y vamos a ver consecuencias evolutivas, si las hay.

La evolución ha terminado favoreciendo la asociación de plantas e insectos de guarda. Es un mutualismo relativamente frecuente. La planta suministra a los insectos alimento y los insectos protegen su fuente de alimento de otros herbívoros. Se ha llegado a ese tipo de asociaciones por coevolución, en la que las plantas que pagaron una cierta cantidad de energía a las hormigas en forma de néctar vencieron a sus hermanas que no lo hacían, o lo hacían menos, y terminaban perdiendo más energía a manos de herbívoros.

Elefante come acacia

Pero no hay que confundir adaptación y evolución. Es verdad que la adaptación ha sido creada por la evolución. Pero la adaptación usa mecanismos fisiológicos que ya existen para responder a situaciones ambientales nuevas. La evolución crea unos nuevos o usa unos viejos para objetivos nuevos. La adaptación no refuta la evolución. En ningún caso. Lo que sucede es que la adaptación es mucho más rápida, mucho más barata. A nadie se le ocurriría emplear una solución cara teniendo una barata. A nadie se le ocurriría fiarse de un cambio en los genes para responder a un grano de polvo que entra en un ojo. Basta con cerrar los ojos o frotárselos con los dedos.

Lo que estamos observando es una adaptación. Que de primeras parece equivocada. Habrá que ver si la planta cuenta con una segunda adaptación contra la segunda hormiga. Si no es así, su (mala) adaptación la puede llevar a la extinción.

Salvo que suceda evolución.

Ocurriría evolución si, bajo la presión predadora al irse la primera hormiga y entrar la segunda, la acacia produjera descendencia que resultara diferente. En esta pelea yo apostaría por la acacia, aunque vaya perdiendo. Porque la evolución, para las plantas, es un asunto mucho más fácil que para los animales. Cuenta con muchos más individuos reproductivos. Cada flor es una unidad reproductiva, y no sólo el árbol; una rama puede ser genéticamente distinta del resto de la planta. Donde nosotros vemos un árbol, la evolución ve cientos, miles de flores, en un mismo árbol. Pudiendo ser algunas ligeramente diferente de otras.
Hormiga

Pueden suceder dos situaciones. En la primera, hay plantas que ya saben defenderse del escarabajo y de la segunda hormiga. Bastaría con que se reprodujeran más para que haya evolución. Evolución de la población. Evolución sin aparición de novedad genética. Evolución porque una variedad de acacia que antes estaba en menos cantidad pasar, ahora, a ser más abundante. La mayor parte de la evolución sucede así.

En el segundo caso, puede que no haya todavía ninguna planta que sepa defenderse. La acacia tendrá que esperar a que surja, por casualidad, un cambio en sus genes. Y que ese cambio suceda en una flor que pueda reproducirse bien porque tenga características más o menos buenas. Esa sería evolución con cambio genético, con la aparición de una variante nueva. Esta es una evolución menos frecuente (aunque en plantas es mucho más fácil que ocurra que en animales).

Si aparece, dentro de un tiempo, alguna forma de acacia resistente a los escarabajos que favorece la segunda hormiga tendremos un ejemplo más (uno de los cientos de miles con los que ya contamos) de evolución. Y será porque las acacias actuales no hayan podido defenderse del herbivorismo con sus actuales mecanismos fisiológicos, con sus actuales capacidades de adaptación. Y hayan tenido que evolucionar o desaparecer.

Una cosa curiosa es que, si aparece una forma nueva de acacia, resistente a los escarabajos, esa mutación habrá ocurrido en una flor, que llevará una serie de genes. Y esos genes, que acompañan por casualidad al gen de resistencia, también serán seleccionados. Pero sólo por casualidad. Puede ocurrir, incluso, que genes buenos se pierdan. Porque no estaban en la flor que descubrió como sobrevivir al escarabajo. La evolución también opera con azar, con mucho azar. Tanto más cuanta mayor sea la presión selectiva que esté recibiendo.
Para comprobar lo que está sucediendo realmente habría que verificar si todas las acacias están muriendo igual, o hay algunas que duran más que otras. Habría que mirar sus genes en busca de diferencias. Habría que examinar su descendencia y verificar que también no están muriendo, o que están muriendo menos. Si es así, dentro de un tiempo la población de acacias habrá cambiado. Tendrá que haber más acacias de una clase capaz de habérselas con el problema de la sustitución de las hormigas. Habrá sucedido evolución. En algunos genes, bajo presión selectiva. En otros, por puro azar.

Así, ésta, por ahora, es una situación de adaptación fallida, que puede dar lugar a evolución.

Por otro lado, este es un buen ejemplo para ver cómo las influencias se propagan a través de un ecosistema. A través de las interacciones, mediante sorpresas. Lo que nos viene muy bien para afirmar el principio de precaución aplicado a la conservación.

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