¿Qué es la evolución rápida en Biología?

La evolución, desde un punto de vista contemporáneo, es un asunto que trae de cabeza a zoólogos, genetistas y especialistas en filogenia. Está claro que el planeta Tierra se encuentra en un periodo de profundo cambio y, por tanto, las tasas de variabilidad genotípica y fenotípica de las especies ya no está circunscrita a los parámetros teóricos postulados tradicionalmente, al menos hasta cierto punto.

Por ejemplo, quizás muchos no sepan que, a día de hoy, mientras se escriben estas líneas, nos encontramos en medio de la sexta extinción masiva (o extinción del antropoceno). La tasa de extinciones actual es de un orden 100 a 1.000 veces mayor que la esperable en un ambiente natural y, por ello, no nos sorprende conocer que una de cada 8 aves, uno de cada 4 mamíferos y uno de cada 3 anfibios están en peligro de extinción. Las plantas no se quedan atrás, pues un 70% de todas ellas se encuentran en riesgo.

Con estos datos preliminares queremos evidenciar una realidad: procesos de evolución rápida que respondan a las variaciones ambientales podrían ser esenciales para la permanencia de ciertos taxones a lo largo del tiempo en un mundo tan cambiante e inestable. Si quieres conocer todos los secretos encerrados en este concepto tan poco explorado, sigue leyendo.

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¿Qué es la evolución biológica?

Cimentar las bases de los mecanismos evolutivos es el primer paso para explorar adecuadamente la temática que aquí nos atañe. De forma simple, la evolución se puede definir como el conjunto de cambios en caracteres genéticos (englobados en el genoma) y fenotípicos (la expresión de dicho genoma) de las poblaciones biológicas a través de las generaciones. Existen dos grandes tipos de evolución a grandes rasgos: la divergente y la convergente.

La evolución divergente es aquella en la que una especie, a través del tiempo, se separa en dos diferentes. Este tipo de procesos adaptativos se engloban en el término “especiación”, donde los seres vivos de una misma población adquieren rasgos diversos ante distintos desafíos, ya sea por barreras físicas, fisiológicas o cromosómicas (entre otras muchas) hasta convertirse en especies diferentes que no pueden reproducirse entre sí.

Por otro lado, también puede aparecer una especie donde antes había otra, sin necesidad de que se separen dos poblaciones. Simplemente, los cambios genéticos de un taxón concreto pueden llegar a ser los suficientes para que podamos decir que una especie ha evolucionado a otra.

En la evolución convergente, dos especies diferentes (o más) adquieren rasgos similares porque han sido sometidas a presiones evolutivas parecidas. Por ejemplo, los cuerpos de una ballena y un pez presentan características comparables con funciones análogas (nadar y depredar bajo el agua), pero su historia evolutiva y ancestros son completamente diferentes.

Por último, es necesario acotar que el mecanismo más poderoso a la hora de describir la evolución de las especies es la selección natural, esa “fuerza” que promueve la permanencia de los más aptos y hace que los menos viables terminen desapareciendo del “pool” genético. Aun así, esta no es la única: procesos como la deriva genética causan la pérdida y variación de genes en las poblaciones, si bien estos son aleatorios y no responden a la aptitud biológica de los seres vivos.

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¿Qué entendemos por "evolución rápida"?

Encuadrar la evolución rápida en la definición al uso de la evolución es extremadamente complejo, pues se da por sentado que los cambios genéticos en las especies animales (no tanto en virus y bacterias) ocurren de forma lenta, a lo largo de miles de años.

El término de “evolución rápida” se utiliza en publicaciones científicas para describir los cambios en las frecuencias alélicas (variaciones de los genes) dentro de una población específica en unas pocas generaciones. Estos cambios dentro de una misma especie pueden surgir por la aparición de nuevos genotipos (mutaciones), flujo génico entre poblaciones o mezclas genéticas entre individuos y/o especies.

Algunos autores postulan que la evolución rápida debe suponer un cambio en la trayectoria ecológica de las poblaciones que la experimentan, es decir, que debe traducirse en una serie de observaciones tangibles que demuestren que el ser vivo ha “variado”, simplificando el lenguaje al máximo. Mientras tanto, otros investigadores argumentan que esto no debe ser así necesariamente: a veces, la evolución rápida puede producirse para mantener el statu quo de una población en el ecosistema en el que prolifera, sin que tengan que producirse cambios etológicos o en la cadena trófica de la misma, por ejemplo.

La carrera de las poblaciones contra la extinción

El potencial para una adaptación local por parte de una población (y por ende, su potencial de evolución rápida), depende de varios factores. Entre ellos, encontramos los siguientes:

• La fuerza de selección local, es decir, los cambios ambientales y desafíos a los que se debe enfrentar la población dada.
• El número de genes variables dentro de la población analizada.
• El tamaño poblacional, pues cuanto más grande sea, más frente le podrá hacer a procesos aleatorios como la deriva genética.

Así pues, vemos que una tasa de evolución acelerada depende tanto del ambiente como de las características intrínsecas de la especie analizada. Por ejemplo, si nos fijamos en un taxón que casi no ha variado en los últimos 1.000 años y que presenta una variabilidad genética extremadamente reducida, nos cuesta pensar que de repente pudiera acumular cambios genotípicos tangibles en unas pocas generaciones.

Además de esto, cabe destacar que existen regiones de ADN de crecimiento acelerado (ARs) en muchas especies de animales, es decir, que sufren tasas de mutación mucho más rápidas de las esperadas. Se podría llegar a imaginar que a mayor proporción de ARs más probable sería la evolución rápida pero, de nuevo, en este punto no podemos hacer más que especular.

Los pinzones de Darwin: un ejemplo de libro

Hablar de la evolución rápida en la actualidad es, en muchos casos, faltar a la verdad, pues aunque se produzca en una ventana temporal más reducida que los procesos evolutivos normales, sigue siendo un intervalo demasiado amplio para que uno (o varios) estudios puedan cubrirlo.

Por otro lado, sí que existen ejemplos que evidencian hasta cierto punto las ideas aquí postuladas. Un claro evento que lo muestra es el de uno de los pinzones de Darwin (habitante de las islas galápagos) que, según un estudio, disminuyó el tamaño promedio de su pico en 22 años debido a la introducción de otra especie competidora.

Resulta que en su hábitat se introdujeron pinzones con picos de mayor tamaño y, por tanto, desplazaban a los pinzones originales con el pico grande al ser más efectivos a la hora de destruir semillas duras. Así pues, cada vez fueron prosperando más las aves con picos más pequeños que explotaban un nicho (las semillas más pequeñas) donde no habían competidores. Por esta razón, poco a poco fue aumentando la proporción de individuos en la población original con picos pequeños.

Consideraciones finales

No te creas todo lo que ves en ciertos medios. Argumentar la presencia de un proceso evolutivo rápido es extremadamente complejo, pues este no sucede ni en una ni en dos generaciones. Hay muchísimos factores que se deben tener en cuenta y, por ello, te planteamos las siguientes dudas: ¿el carácter favorecido en la población ya existía antes de la supuesta “evolución rápida”? ¿Se ha fijado a lo largo del tiempo o es una observación esporádica? ¿Es la variación significativa?

Por ejemplo, algunos medios argumentan que ciertas especies han “aprendido” a metabolizar el veneno de una especie introducida en su hábitat en unos pocos años. ¿Fascinante, verdad? Nos atrevemos a decir que esto es prácticamente imposible. Una cosa es que existan mutaciones en una población que alteren la composición de una toxina y los individuos que la presenten se vean favorecidos, y otra diferente que ese carácter aparezca de la nada como respuesta a una presión selectiva dada. Si la evolución rápida fuera tan sencilla y eficaz, ¿cómo es que se extinguen casi 150 especies cada 24 horas?

Resumen

En estas últimas líneas no hemos pretendido, ni mucho menos, desestimar el concepto de la evolución rápida. Lo que sí es necesario es una perspectiva crítica y analítica. La evolución, en todos los casos, es un proceso lento que requiere una fijación de caracteres a lo largo del tiempo. Simplemente, no podemos saber si una tendencia poblacional es esporádica o definitiva hasta muchísimos años después de su documentación y, por tanto, demostrar la evolución rápida en seres complejos es un verdadero quebradero de cabeza.

Referencias bibliográficas:

• Ferris, E., Abegglen, L. M., Schiffman, J. D., & Gregg, C. (2018). Accelerated evolution in distinctive species reveals candidate elements for clinically relevant traits, including mutation and cancer resistance. Cell reports, 22(10), 2742-2755.
• Maron, J. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., & Beardsley, P. (2004). Rapid evolution of an invasive plant. Ecological Monographs, 74(2), 261-280.
• Thompson, J. N. (1998). Rapid evolution as an ecological process. Trends in ecology & evolution, 13(8), 329-332.
• Yoshida, T., Jones, L. E., Ellner, S. P., Fussmann, G. F., & Hairston, N. G. (2003). Rapid evolution drives ecological dynamics in a predator–prey system. Nature, 424(6946), 303-306.