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Mecanismos creados por la Evolución para mejorar la Supervivencia de  las especies

Creada11-11-2019
Modificada11-11-2019
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Diciembre3

Reseña del Documental Secretos de la Supervivencia de la serie Grandes Momentos de la Evolución

Secretos de la Supervivencia

Segundo y último episodio de la miniserie Grandes Momentos de la Evolución, continuación de El Milagro de la Vida, en el que se muestra cómo la Evolución hizo que se desarrollaran varios mecanismos biológicos que mejoraron la capacidad de supervivencia de las especies.

El Secreto del Vuelo

El Vuelo es uno de los mayores avances de la evolución. Permite que las aves puedan recorrer grandes distancias, sin ser obstaculizadas por ríos, hielos, desiertos u océanos.

Pero el vuelo es una actividad que requiere un gran consumo de energía, y las aves han desarrollado características que les permiten maximizar su rendimiento.

Huesos huecos, formas aerodinámicas, sentido de la orientación. Y uno de los mayores avances de bioingeniería: Las Plumas.

Fibras de las Plumas

A partir de un tubo flexible de queratina, surgen miles de fibras, las cuales se subdividen en fibras más pequeñas con una serie de enganches curvados que les permiten sujetarse entre sí, manteniendo toda la flexibilidad que necesitan para cambiar su perfil aerodinámico.

Las plumas son exclusivas de las aves. Aunque otros animales como insectos y mamíferos vuelan, sólo las aves tienen plumas.

Hoy. Pero hace 160 Ma también varias especies de Dinosaurios tenían plumas.

El Epidexipterix era un pequeño dinosaurio, apenas 45 cm. Disponía de un dedo extremadamente largo, lo que le servía como una eficaz herramienta de pesca.

Y en su cola disponían de cuatro largas plumas. No sabemos si éstas tenían alguna utilidad práctica o era simplemente un atractivo sexual.

 Las plumas no formaban alas, los dinosaurios plumíferos de aquella época no volaban. El Sciurumimus, hace 150 Ma, tenía el cuerpo cubierto de plumas lanosas, con la probable finalidad de aislarlo del frío.

También se han encontrado cañones de plumas en fósiles de varios otros tipos de dinosaurios, y algunos paleontólogos opinan que podría ser una característica mucho más común de lo que se pensaba.

¿En qué momento de la evolución las plumas se convirtieron en un medio para volar? Algunos paleontólogos creen que uno de los primeros dinosaurios voladores fue el Microrraptor, un pequeño depredador emplumado que trepaba a los árboles y se arrojaba desde lo alto para planear hasta alcanzar su presa. Otros piensan que es más probable que los primeros voladores despegaran desde el suelo. Si huían corriendo de un depredador y agitaban las extremidades emplumadas podrían alzar el vuelo.

De una u otra forma, los primeros dinosaurios voladores tuvieron más posibilidades de cazar o escapar, tuvieron más descendencia y su población fue aumentando. Después la Selección Natural se encargó de seleccionar a los dinosaurios voladores que ejecutaran un vuelo más eficaz.

Tras la extinción del Cretácico, hace 65 Ma, los dinosaurios se extinguieron en su mayor parte, pero no todos. Los pequeños dinosaurios voladores sobrevivieron, siguieron evolucionando, y hoy en día las llamamos Aves.

El Primer Descuartizador

DimetrodonHace 300 Ma, antes de la era de los Dinosaurios, vivía el Dimetrodón, un reptil precursor de los mamíferos.

Era un depredador con una imponente aleta dorsal, probablemente desarrollado como atractivo sexual.

Además era muy rápido, podía alcanzar a sus presas y atacarlas, y contaba con una ventaja sobre otros depredadores.

Cráneo de DimetrodonEl Dimetrodón disponía de unas poderosas fauces con afilados colmillos con los que podía arrancar trozos de la carne de sus presas.

No fue el primer carnívoro, otros muchos animales mucho más antiguos ya comían carne, pero no disponían de las versátiles fauces del dimetrodón y debían engullir las piezas que cazaban de un solo bocado. Gracias a sus dientes, el dimetrodón podía rasgar trozos más pequeños de carne y la digestión era más eficaz.

La Gran Extinción

Hace 250 Ma se produjo la extinción más cruenta de la historia de la Vida. No se sabe el motivo, pero lo que sí se sabe es que miles de volcanes entraron en erupción simultáneamente emitiendo gran cantidad de gases tóxicos y sedimentos a la atmósfera.

Nadie lo sabe, pero yo sospecho que fue debido a un Impacto de Asteroide en la Antártida, cuando cayó un asteroide de 50 Km, 5 veces más grande, 125 veces más masivo, que el de Yucatán, que extinguió a los dinosaurios.

Las ondas sísmicas se extendieron debilitándose por la corteza y el interior de la Tierra, pero a partir del Ecuador volvieron a concentrarse en las antípodas, en Siberia, provocando Terremotos por Impacto de Asteroide, agrietando la corteza en una extensa zona y creando una pluma del manto gigantesca, que dio origen a las letales erupciones de las Fosas Siberianas.

Ocurrió lo mismo hace 65 Millones de años, cuando el impacto de Yucatán provocó la erupción de las Fosas de Deccan, en la India, que en ese momento estaba en las antípodas, en el Océano Índico, derivando hacia el Norte antes de chocar con Asia. Y tras las Fosas de Deccan quedó la cadena de archipiélagos que recorren el Índico desde las Maldivas a Reunión, islas que fueron creadas por La Odisea de un Volcán.

Las consecuencias climáticas fueron devastadoras, produciéndose ciclos de intenso calor y gélidas heladas, así como la emisión de gran cantidad de gases tóxicos, que duraron miles de años, exponiendo a las especies a condiciones muy hostiles para su supervivencia.

Se extinguieron los Dimetrodones, los Gorgonópsidos, los Trilobites y la mayoría de los corales. Más del 95% de las especies vegetales y animales, en tierra y en los océanos, desaparecieron.

Supervivientes de la Gran Extinción

Listriosaurio, hace 250 MaUna de las pocas especies que sobrevivieron fueron los Listrosaurios, que excavavan madrigueras y túneles subterráneos en los que se refugiaban de las radicales variaciones climáticas.

Vivían muy precariamente, alimentándose de las escasas plantas que podían encontrar. Pero al carecer de depredadores, pudieron proliferar durante varios millones de años y extenderse en grandes extensiones del planeta.

Pangea, hace 250 MaSus restos fosilizados, encontrados en África, América y la Antártida, demuestran que en esa época los continentes aún estaban unidos en el supercontinente de Pangea.

Pero la Naturaleza siguió empujándolos a evolucionar y otras especies adquirieron características que les permitieron adaptarse al entorno hasta competir con los listriosaurios.

La Lotería de la Supervivencia

Nadie sabe cuántas especies han vivido, aunque se estima que de todas ellas el 90% se han extinguido.

Es una estimación demasiado baja. Simplemente durante La Extinción del Pérmico, hace 250 Ma, se extinguieron el 95% de las especies existentes. En otras grandes extinciones han desaparecido entre el 70 y el 90% de las especies, varias veces.

Para mí, una estimación más realista es que probablemente se han extinguido el 99'9% de las especies existentes. En la actualidad viven sólo una de cada mil especies que hayan existido. Quizás aún menos.

Unos ganan y otros pierden. ¿Qué es lo que determina el destino de una especie determinada?

Los paleontólogos intentan encontrar la respuesta.

Las montañas de Nevada, hace 250 Ma, no existían. Esa zona era un terreno cubierto por un mar poco profundo. Tras la Gran Extinción del Pérmico, allí sólo sobrevivieron unas pocas especies, como mejillones y primitivos calamares.

Fueron los reyes del mar durante varios millones de años, hasta la aparición de una nueva especie: el Ictiosaurio.

El paleontólogo Martin Sander encontró unos pequeños huesos que correspondían a la columna vertebral de un saurio. Y estaban dentro de la cavidad abdominal de otro animal similar más grande. Dedujo que se trataba del una hembra embarazada.

Del estudio de estos y otros restos, los antropólogos han hecho un importante descubrimiento. Tras la Gran Extinción, algunos de los reptiles supervivientes se refugiaron en el mar y las costas, y durante millones de años evolucionaron adaptándose al medio marino, haciéndose muy parecidos a los actuales delfines.

Y eran vivíparos: las crías de ictiosaurios nacían vivas, ya que los huevos de reptil no pueden sobrevivir en el agua.

Entre los reyes de los mares antiguos destaca el Talatoarcon, un depredador de 12 m de largo, el Tiranosaurio Rex de los mares, que devoraba cualquier animal que quedara a su alcance.

Vivió apenas 8 Ma después de la Gran Extinción, y demuestra que para entonces la Naturaleza ya había vuelto a rellenar todos los huecos ecológicos dejados por la catástrofe.

No sólo en los mares, también la tierra firme fue reocupada por miles de nuevas especies, descendientes de los supervivientes de la Extinción.

Entre esas especies estaban los Dinosaurios, que reinarían sobre el planeta durante más de 150 Ma, hasta que fueron aniquilados por un nuevo asteroide, hace 65 Ma.

El Primer Huevo

Algunos mecanismos aparecidos por evolución han resistido todos los cataclismos.

Peces, ranas, insectos... por diferentes que sean todos ponen huevos. Y como son blandos y gelatinosos deben ser puestos y conservarse en un medio fluido para eclosionar.

Los huevos con cáscara dura aparecieron en los reptiles. A partir de ahí ya no dependerían del agua, ya que en su interior se almacena un trozo de mar, una solución salina con todos los minerales necesarios para que los embriones puedan construir sus esqueletos y tejidos.

Los reptiles ponían sus huevos al sol, dejando que éste los calentara. Pero no los dejaba solos. Al eclosionar, las crías se dirigen al agua más cercana, y la madre los ayuda y los cuida durante meses hasta que las crías son capaces de sobrevivir por sus propios medios.

El cuidado materno es otro mecanismo desarrollado por la evolución que ha demostrado su eficacia para maximizar las probabilidades de supervivencia de las crías.

También los dinosaurios ponían huevos y, sabiamente, evitaban pisarlos o sentarse encima.

Los Argentinosaurios, de 70 T, ponían huevos de los que salían sus crías, que al nacer pesaban unos 5 Kg. Y era un apetitoso bocado para los depredadores, por lo que las manadas de argentinosaurios solían poner los huevos en cantidad de miles, con la esperanza de que sobrevivieran los suficientes para que la especie siguiera prosperando.

Pero una vez que alcanzaban suficiente tamaño no había ningún depredador que pudiera atacarlo.

Los huevos permitieron que reptiles y aves pudieran independizarse del agua, y habitar en lugares alejados de mares y ríos. Pero en algunas especies la puesta y cuidado de los huevos supone un gran esfuerzo.

Cada año, el Pingüino Emperador debe recorrer 200 Km a través de la Antártida para llegar a sus campos de apareamiento y puesta. Cada hembra pone un único huevo, que es empollado por el padre, protegiéndolo del gélido hielo de las llanuras antárticas.

Nueve semanas más tarde los huevos eclosionan casi simultáneamente en toda la colonia.

Todo hace pensar que sería más fácil y seguro que la gestación de los poyuelos se realizara en el vientre materno, pero en Aves y Reptiles la Evolución no ha dado ese salto.

Pero sí lo ha hecho en los Mamíferos.

Nacido Vivo

El éxito de los Mamíferos es el nacer vivos. Aunque sólo representan el 1% de todas las especies, en los últimos 200 Ma se han extendido por todo el planeta, diversificándose en miles de especies, habitando todos los entornos, desde los océanos a la tierra firme.

Al principio de su evolución eran pequeños, similares a ratones, viviendo en madrigueras subterráneas donde se refugiaban del acecho de los depredadores y de las inclemencias del clima.

EmbriónSu característica principal es que se gestan en el interior de la madre. Y si acecha el peligro, la madre puede huir sin abandonar a las crías.

Una vez nacidos, los mamíferos hacen lo que su nombre indica, maman la leche materna que les aporta todos los nutrientes necesarios para su crecimiento.

Eso hace que las relaciones de las crías con su madre se prolonguen durante meses, a veces años.

En casi todos los mamíferos, las crías nacen ya con grandes capacidades motoras. Apenas unas horas después de nacer ya son capaces de ponerse en pie, caminar y agarrarse al pelo y al pecho de sus madres. Los orangutanes son capaces incluso de trepar a las ramas y desplazarse por las frondas de la selva.

Los humanos no. Una cría humana está indefensa, y si quedara abandonada no podría sobrevivir.

Se cree que esto es debido a que, al mantener la posición erecta, el canal del parto de los humanos se hizo más estrecho y los fetos que completaban su desarrollo en el vientre materno quedaban imposibilitados para nacer, por lo que morían, provocando también la muerte de su madre. Sólo las crías que nacían antes de tiempo, antes de crecer demasiado, sobrevivían, y ésta característica se hizo común en la especie.

Los humanos nacemos ANTES de que se complete nuestro desarrollo.

Sorprendente. ¿Somos abortos? ¿La Evolución ha hecho que los humanos nazcamos siempre como bebés prematuros?

El Sexo

Otra herramienta creada y promovida por la Evolución es el Sexo. Más del 99% de las especies lo practican, desde los más grandes a los más pequeños.

En todas las ocasiones el macho debe buscar una pareja adecuada, llamar su atención mediante gestos o sonidos y convencerla de que es un ejemplar fuerte y sano. La hembra, convencida, dominada o conquistada, se presta a la cópula y de la relación sexual se produce la concepción de un futuro miembro de su linaje.

Es un inusitado gasto de energía, complejo y a menudo peligroso. ¿Por qué la Evolución ha creado este complicado sistema de reproducción?

Sencillamente porque en la Variedad está el Éxito de la Supervivencia.

En una reproducción sin sexo, todos los hijos serían clones, genéticamente idénticos a la madre. Si apareciera un virus capaz de matar a un individuo, los mataría a todos.

En la reproducción sexual, sin embargo, todos los individuos tienen distinta dotación genética. Aunque un virus pueda matar al 99% de la población, el 1% restante será inmune al virus y transmitirá esa inmunidad a sus hijos. En pocas generaciones la población volverá a crecer hasta el nivel anterior y todos serán inmunes al virus que mató a sus tíos, pero no pudo matar a sus padres.

Además, el sexo hace que los machos busquen a las hembras más fuertes, sanas y atractivas para aparearse, y las hembras hacen lo mismo, con lo que la Selección Sexual mejora las características de la especie en cada generación.

El Sexo acelera la Evolución.

La Pareja Ideal

¿Cómo decide un animal cuál es su pareja ideal?

¿Cómo lo decidimos los Humanos?

Aunque creemos que la decisión es nuestra, en realidad la mayoría de las veces lo deciden nuestros genes.

El biólogo evolutivo Manfred Milinski ha realizado un experimento para confirmarlo.

A una serie de hombres se les ha pedido que duerman con una camiseta nueva. Durante la noche, la prenda se ha impregnado con su olor corporal.

Después se le pide a varias mujeres que huelan las camisetas y elijan aquella cuyo olor les resulte más agradable.

Previamente se ha hecho un análisis genético de todos los participantes y se han evaluado sus características inmunológicas.

Las mujeres, casi siempre, eligen la camiseta que resulta más compatible y complementaria con su sistema inmunitario, y rehuyen las que sean demasiado parecidas al suyo.

Según Milinski, en nuestros cuerpos existen inmunógenos para luchar contra las enfermedades. Una pareja que tenga los mismos inmunógenos harán que los hijos hereden el mismo armamento antivírico de los padres. Pero cuando los miembros de la pareja tienen distintas armas, los hijos podrán combatir un mayor número de enfermedades.

Nuestros organismos están dotados de un complejo laboratorio bioquímico que analiza los componentes del olor de nuestras posibles parejas e incitan la producción de determinadas hormonas que hacen que nuestro cerebro nos empuje a sentirnos atraídos o repelidos por ellas.

Cualquier otra consideración es irrelevante. Nuestra vista puede apreciar el atractivo físico de una pareja, pero a la hora del contacto sexual es el olor el que decide.

La Evolución Dirigida

Los avances de Ingeniería Genética han permitido desarrollar herramientas capaces de editar los genes, eliminar secuencias indeseadas e insertar las deseadas.

Con estas herramientas está a nuestro alcance decidir qué características queremos que hereden nuestros hijos.

¿Queremos que sean rubios, morenos, que tengan más capacidades para la música, el arte, la ciencia o la ingeniería?

¿Queremos que sean inmunes a ciertas enfermedades?

Según el Genetista George Church, estas herramientas de edición genética nos permitirían erradicar varias enfermedades endémicas. Y en el futuro, cuando tengamos la posibilidad de colonizar otros planetas, diseñar los cambios necesarios para que los astronautas estén adaptados a esos entornos extraños.

¡Uff! Me parece una posibilidad aterradora.

En primer lugar, la programación genética no es nada simple, es muy compleja, tanto que las interacciones entre los genes generarían gran cantidad de efectos secundarios inesperados, y no creo que ese conocimiento vaya a estar a nuestro alcance en muchos siglos, tal vez milenios.

Y segundo, si conseguimos hacerlo, si diseñamos personas a la medida ¿cómo evitaremos que los gobernantes diseñen a sus hijos para ser líderes y a los hijos de los demás para que sean obedientes y sumisos esclavos?

Y, para distinguirlos ¿no habría que hacer que los esclavos sean de diferente color o que tengan el cuerpo cubierto de pelo?

No, desde luego no me gustaría nada vivir en ese Mundo Feliz.

Las Grandes Migraciones

El clima africano sufre cambios anuales, pasando muchas zonas de ser un fértil vergel a convertirse en áridos paisajes.

Cada año más de 100.000 Ñus se ven obligados por el hambre a abandonar sus pastos yermos para viajar a zonas más fértiles. A su paso encuentran el río Mara. Con escarpadas orillas y una fuerte corriente infestada de cocodrilos, el río Mara es una trampa mortal en la que morirán el 25% de los ñus que intenten cruzarlo. Pero tienen que hacerlo, pues si no lo hacen su muerte es segura.

Muchas especies migran en grandes manadas. Las aves migran anualmente entre Europa y África, entre Australia y China. Las ballenas recorren miles de Km bajo el agua. Bandadas de peces o murciélagos, langostas y abejas, todas son empujadas por las variaciones anuales del clima.

En Europa se ha puesto en práctica el Proyecto Ícaro. Gracias a la miniaturización se han construido pequeños dispositivos de seguimiento que se instalan en anillos en las patas de miles de aves con el fin de monitorizar sus desplazamientos.

Las Currucas Capirotadas emigran todos los años desde Alemania a España, donde pasan el Invierno. Pero en los últimos años, debido al Calentamiento Global, ya no todas lo hacen. Algunas se quedan en Alemania, soportando como pueden el duro invierno. Otras han cambiado su destino por Inglaterra, al Oeste, encontrando allí suficiente alpiste para sobrevivir.

Cuando las currucas que han ido a España regresan a Alemania se encuentran que las que han permanecido allí ya se han apareado, han establecido sus nidos y ya han empezado a eclosionar sus crías.

Las currucas migrantes son cada vez menos. Están evolucionando y adaptándose a las nuevas condiciones climáticas.

Hace 150 Ma las grandes migraciones ya eran habituales entre los dinosaurios.

En Norteamérica los Camarosaurios, con un peso de 50 T, al llegar el verano abandonaban las grandes llanuras y viajaban 600 Km hasta llegar a las montañas, donde permanecían durante cinco meses hasta que regresaban las lluvias y ellos volvían a las praderas.

Pero la migración más numerosa del planeta es la que se produce todos los días desde hace mil Ma, cuando al ponerse el sol billones de organismos casi microscópicos, el Plancton, emigran desde las profundidades a la superficie del mar en busca de alimento.

El Futuro de la Evolución

Es algo que se ve a simple vista desde el espacio. En el último siglo hemos alterado la superficie de la Tierra como ninguna especie ha hecho antes. Algunos científicos proponen que esta nueva era reciba el nombre de Antropoceno.

La agricultura, la ganadería, la minería y la construcción de ciudades y carreteras ha alterado casi el 75% de la superficie terrestre, y esa proporción seguirá creciendo en el futuro.

Esto ha provocado un importante impacto en las demás especies. Si en los últimos 500 Ma se han producido 5 Grandes Extinciones, muchos especialistas creen que nosotros estamos provocando La Sexta Extinción.

Muchas especies han desaparecido, entre ellas el Mamut, cuyos últimos ejemplares murieron hace apenas 4.000 años.

El Genetista George Church cree que en estos momentos disponemos de la tecnología necesaria para revertirlo, resucitando el mamut como primer paso antes de resucitar a otras especies.

En el Permafrost, el terreno permanentemente congelado del Norte de Siberia, se encuentran muchos mamuts enterrados, y en ellos podemos encontrar material genético. Su ADN está destruido, roto en miles de fragmentos, pero la idea de Church es usar la Edición Genética para insertar algunos de esos fragmentos de ADN en los cromosomas de elefantes asiáticos, para que adquieran las características que diferencian a los mamuts, cubiertos de pelo, con largos colmillos, joroba de grasa, y repoblar con ellos las tundras siberianas y el Norte de Canadá y Alaska.

Algunos científicos creen que hay un dilema ético y no se debería resucitar a especies que se han extinguido, pero Church piensa que si hemos sido responsables de la extinción de muchas especies es nuestro deber ético hacer lo posible para recuperarlas.

En mi opinión

Como he dicho antes, aún falta mucho para que podamos conocer las consecuencias de la manipulación genética, por lo que no creo que se pueda resucitar especies extintas, al menos todavía.

Pero la idea de Church podría funcionar, insertando fragmentos determinados y mirando a ver qué pasa. Las combinaciones que no den el resultado deseado se convertirán en filetes y las exitosas se convertirán en los padres de la siguiente generación de experimentos genéticos.

Al fin y al cabo así es como funciona la Evolución, cambios aleatorios y selección de los resultados más ineficientes para ser devorados y los más eficientes para dar a luz la siguiente generación.

La única diferencia es que no será una Selección Natural, realizada por el resto de seres vivos, el clima y otros factores naturales, sino que es una Selección Artificial, realizada por los humanos, tal como durante los últimos miles de años han hecho los agricultores, seleccionando las plantas más alimenticias para las siguientes cosechas, los ganaderos, seleccionando las ovejas con más y mejor leche, lana y carne para la crianza y las demás para alimentarse, o los criadores de perros, creando cientos de razas diferentes a partir de unos ejemplares que se parecían más a los lobos que a los chihuahuas.

Ver Ficha de Secretos de la Supervivencia de la serie Grandes Momentos de la Evolución

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