miércoles, 15 de junio de 2016

Radiaciones adaptativas y homologías

A veces, la adquisición de alguna peculiaridad  en seres vivos, permite a sus poseedores invadir hábitats nuevos para ellos. Tal cosa ocurrió cuando algunos ancestrales animales marinos pudieron desarrollar respiración aérea. Se cree que ese paso lo realizaron diversos grupos zoológicos y en distintos momentos de la historia. Al pasar a tierra firme, muchos encontraron un hábitat ocupado por vegetales, con ausencia de predadores y, por tanto, una selección natural muy tenue, si acaso existía selección en aquel momento. Esto propició que apareciesen unas altas tasas de reproducción, incremento de tamaños de población y, en general, aparición de condiciones apropiadas para la diversificación de seres vivos.

Evolutivamente, el resultado de esta fase es lo que conocemos como “radiación adaptativa”, en la que a partir de pocas formas iniciales, aparecen muchas formas descendientes, gracias a la relajación de la actividad por parte de la selección natural, y a la oportunidad de colonizar nuevos hábitats. Son fases en las que, en poco tiempo, hablando en tiempos evolutivos, se genera una gran diversidad a partir de pocas, o muy pocas, formas iniciales.

Extremidades superiores de hombre,
ave y murciélago

Si el hábitat recién colonizado es diverso en ambientes, puede ocurrir que no todos los componentes del grupo sean igualmente aptos para colonizar cada uno de ellos, pudiéndose acomodar los diferentes individuos a aquellos sitios que mejor les convenga. Si ocurre de este modo, comienza a actuar la selección natural, modelando a los nuevos habitantes para que cada vez estén más y más adaptados a sus nuevos hábitats. Esta selección se hace a partir de los órganos que en un inicio compartían todos, y que poco a poco se irán adaptando a sus nuevas utilidades. No obstante, siempre mantendrán una estructura peculiar que recordará a la ancestral, de la que derivan. A estas estructuras nuevas, derivadas de las ancestrales, es a las que conocemos como homologías.
La interpretación actual sobre su origen se basa en suponer que los órganos que consideramos homólogos han aparecido como consecuencia de un proceso evolutivo que, en general, se conoce como “evolución divergente”, que no se refiere a grupos completos, sino a órganos o funciones, que con el fin de adecuarse más y más a los nuevos hábitats, se han ido diferenciando para mejor acomodarse a los tipos de vida requeridos en ellos. En estos casos, la evolución divergente es un proceso muy frecuente y, como consecuencia, se favorece la aparición de formas homólogas entre los grupos taxonómicos próximos que se han ido diferenciando.


En síntesis, llamamos órganos homólogos a aquellos que teniendo similar origen filogenético, desempañan una función diferente en los individuos que los poseen. Tal vez esta definición pueda parecer engorrosa, pero es posible que todo radique en eso del “origen filogenético” y voy a intentar explicarlo.
Debemos saber que, entre otras características, los vertebrados compartimos la de poseer dos pares de extremidades, que por su posición con relación a la cabeza, llamamos anteriores y posteriores, o también, debido a la postura vertical de muchos de sus componentes, conocemos como extremidades superiores e inferiores. Siempre nombrando a partir de la cabeza.
Si tenemos en cuenta esto, veremos que nuestros brazos son nuestras extremidades superiores, lo mismo que las alas lo son en las aves. También el primer par de patas de los cocodrilos son para ellos su primer par de extremidades anteriores, así como en ranas o sapos. Culebras, peces y otros vertebrados las tienen atrofiadas, pero todos estos órganos que comento tienen el mismo significado estructural. Dentro de su morfología, son el primer par de extremidades, sean anteriores o superiores, propias de los vertebrados. No hay duda de que cada grupo de ellos utiliza estas extremidades para mejor adecuarse a su modo de vida. Las aves suelen volar gracias a ellas, los peces, nadar, nosotros y primates, para manipular y así podríamos seguir indicando diferentes grupos de animales y sus, también peculiares, usos que les damos cada uno.
ESQUELETOS DE EXTREMIDADES ANTERIORES
DE MAMIFEROS. lOS COLORES INDICAN LOS HUESOS HOMÓLOGOS

En cuanto a la morfología, a nadie se le ocurre buscar parecido entre nuestros brazos y las alas de un ave o el primer par de patas de una rana. Pero si diseccionamos esas extremidades y observamos atentamente sus respectivos esqueletos, vemos que todos ellos están estructurados de la misma manera. Un hueso largo, llamado húmero, que mediante una articulación (que en nuestro caso llamamos codo), une y articula a dos huesos, el cúbito y el radio y que, en nuestro caso, pueden girar uno sobre el otro confiriéndole a la mano esa misma capacidad giratoria.
Desde el punto de vista embrionario, así como del estructural, esos órganos son semejantes, aunque debido a procesos evolutivos divergentes, hoy tengan morfología y uso diferente. Por eso decimos de ellos que son homólogos.
Para muchos, radiación adaptativa y evolución divergente (como origen de homologías) es la misma cosa, el mismo proceso con diferentes nombres. Yo creo que uno es consecuencia del otro, pero es una opinión personal. La radiación adaptativa se produce cuando un grupo biológico invade un nuevo hábitat y lo coloniza sin efecto adverso sobre él por parte de la selección natural. El tamaño de población se incrementa de modo notable y si el hábitat es homogéneo, no hay mayores efectos derivados, si bien para que exista “radiación adaptativa” es preciso que se produzca la aparición de numerosos grupos taxonómicos derivados de los pocos iniciales. Si no aparecen grupos taxonómicos nuevos, todo se resume en un gran incremento poblacional. La evolución divergente se produce cuando el hábitat no es homogéneo, existe selección para ocupar diferentes sectores de ese hábitat y esa misma selección va modificando los órganos iniciales a los hábitats que se van colonizando, de modo que sean más eficaces. Decimos de estos órganos que se adecuan a los diferentes hábitats, que sufren evolución divergente.
Tenemos múltiples ejemplos de homologías en vegetales. Tantos, que mejor dedico a ellas la próxima entrada.