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3.19: Especiación y extinción

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    Como hemos señalado, una observación importante que cualquier teoría biológica útil necesita explicar es por qué hay tantos (millones) de diferentes tipos de organismos presentes actualmente en la Tierra. La Teoría de la Evolución explica esta observación a través del proceso de especiación. La idea básica es que las poblaciones de organismos pueden dividirse en grupos distintos. Con el tiempo, los mecanismos evolutivos que actúan sobre estas poblaciones producirán distintos tipos de organismos, es decir, diferentes especies. Al mismo tiempo, sabemos por el registro fósil y por las experiencias modernas que los tipos de organismos pueden desaparecer —pueden extinguirse—. ¿Qué lleva a la formación de una nueva especie o a la desaparición de las existentes?

    El concepto de nicho ecológico de un organismo, que es el resultado de su historia evolutiva pasada (las presiones de selección pasadas que actúan dentro de un entorno particular) y su comportamiento actual, combina todos estos factores. En un ambiente estable, y una población suficientemente grande, el éxito reproductivo reflejará cómo los organismos sobreviven y explotan su nicho ecológico. Con el tiempo, la selección estabilizadora tenderá a optimizar la adaptación del organismo a su nicho. Al mismo tiempo, es posible que diferentes tipos de organismos compitan por recursos similares. Esta competencia entre especies conduce a una nueva forma de presión selectiva. Si los individuos de una población pueden explotar un conjunto diferente de recursos o los mismos recursos de manera diferente, estos organismos pueden minimizar la competencia con otras especies y tener más éxito reproductivo en comparación con los individuos que continúan compitiendo directamente con otras especies. Esto puede conducir a una serie de resultados. En un caso, una especie se vuelve mucho mejor que otras al ocupar un nicho particular, llevando a las otras a la extinción. Alternativamente, una especie puede encontrar la manera de ocupar un nicho nuevo o relacionado, y dentro de ese nicho en particular, puede competir de manera más efectiva, de manera que las dos especies lleguen a ocupar nichos distintos. Finalmente, una de las especies puede ser incapaz de reproducirse con éxito en presencia de la otra y llegar a ser (al menos) localmente extinguida. Estos escenarios se capturan en lo que se conoce como el principio de exclusión competitiva o Ley de Gause, que establece que dos especies no pueden (de manera estable) ocupar el mismo nicho ecológico -con el tiempo o bien una saldrá (o más bien se verá obligada a salir) del nicho, o evolucionará para llenar un nicho diferente (a menudo sutilmente). Lo que a veces es difícil de apreciar es lo específico que puede ser un nicho ecológico viable. Por ejemplo, consideremos la situación descrita por el biólogo evolutivo Teodosio Dobzhansky (1900-1975):

    Algunos organismos son asombrosamente especializados. Quizás el nicho ecológico más estrecho de todos es el de una especie de la familia de hongos Laboulbeniaceae, que crece exclusivamente en la porción trasera de los élitros (la cubierta del ala) del escarabajo Aphenops cronei, que solo se encuentra en algunas cuevas de piedra caliza en el sur de Francia. Las larvas de la mosca Psilopa petrolei se desarrollan en filtraciones de petróleo crudo en campos petrolíferos de California; hasta donde se sabe no ocurren en ningún otro lugar.

    Si bien es tentador pensar en nichos ecológicos en términos amplios, lo cierto es que las sutiles diferencias ambientales pueden favorecer rasgos específicos y organismos específicos. Si el rango de un organismo es lo suficientemente grande y el rango de cada individuo es limitado, rasgos distintos pueden ser prominentes en diferentes regiones del rango de la especie. Estas diferentes subpoblaciones (a veces denominadas subespecies o razas) reflejan adaptaciones locales. Por ejemplo, se piensa que las poblaciones humanas que emigran fuera de las regiones ecuatoriales de África fueron sometidas a selección basada en la exposición a la luz solar en parte a través del papel de la luz solar en la síntesis de la vitamina D. 97 En su nicho ecológico original, se pensó que los antepasados de los humanos cazar en la sabana abierta (más que dentro de los bosques), y así desarrollaron adaptaciones para controlar su temperatura corporal - se piensa que la desnudez humana es una de esas adaptaciones (aunque también puede haber aspectos de selección sexual involucrados, discutidos en el siguiente capítulo). Sin embargo, la ausencia de una gruesa capa de cabello también permitió la exposición directa a la luz UV del sol. Si bien la exposición a los rayos UV es fundamental para la síntesis de vitamina D, demasiada exposición puede provocar cáncer de piel. Se cree que la pigmentación oscura de la piel es un compromiso adaptativo. A medida que las poblaciones humanas se alejaban del ecuador, los peligros de la exposición a los rayos UV disminuyeron mientras se mantenía la necesidad de producción de vitamina D. Bajo tal condición, parece haber sido seleccionada la variación alélica que favoreció la pigmentación de la piel más clara (pero conservando la capacidad de bronceado, al menos en cierta medida). Los análisis genéticos de diferentes poblaciones han comenzado a revelar exactamente qué mutaciones, y los alelos que produjeron, ocurrieron en diferentes poblaciones humanas a medida que migraban fuera de África. Por supuesto, con los humanos la situación tiene un nivel agregado de complejidad. Por ejemplo, el rasgo humano de usar ropa ciertamente impacta la presión de la “selección solar”.

    Una serie de variaciones pueden ocurrir en el rango de una especie. Las diferencias en las condiciones climáticas, patógenos, depredadores y presas pueden conducir a adaptaciones locales, como las asociadas con el color de la piel humana. Por ejemplo, muchas especies no son fértiles continuamente y solo se aparean en momentos específicos del día o año. Cuando el rango de una especie es grande, los organismos en regiones geográficamente y climáticamente distintas pueden aparearse en momentos algo diferentes. Mientras exista suficiente migración de organismos entre regiones y los organismos continúen siendo capaces de cruzarse y producir descendencia fértil, la población sigue siendo una especie.

    Colaboradores y Atribuciones


    This page titled 3.19: Especiación y extinción is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by Michael W. Klymkowsky and Melanie M. Cooper.