Nuestro recién publicado estudio demuestra que los animales pueden adaptarse y evolucionar al seleccionar hábitats específicos que maximizan su rendimiento individual, desafiando la idea tradicional de que la selección natural es el único motor de la evolución. Este comportamiento, conocido como selección de hábitat basada en el rendimiento, abre una nueva dimensión en el estudio de la adaptación y evolución de las especies.
¿Qué es exactamente la selección natural?
La selección natural había sido considerada, hasta ahora, el único proceso mediante el cual las poblaciones (grupos de individuos de la misma especie) se adaptan a su entorno. Mediante este mecanismo, los individuos mejor adaptados a su ambiente, es decir, aquellos que tienen unas características que les permiten desenvolverse mejor en un ambiente determinado, sobreviven y/o se reproducen en mayor medida que los individuos peor adaptados y transmiten sus rasgos, a través de sus genes, a la siguiente generación. Como resultado, generación tras generación, aumenta la proporción de individuos con unas características óptimas para un ambiente determinado. De este modo, y eventualmente, toda la población de animales que habitan un entorno específico puede llegar a estar adaptada a él, conformando lo que se conoce como una población localmente adaptada.
Desde que Darwin publicó su afamado libro El origen de las especies la mayoría de los estudios sobre la adaptación animal han girado en torno al este concepto de selección natural. Por ejemplo, para los famosos pinzones de Darwin de las Islas Galápagos, se comprobó que en entornos donde predominan semillas grandes y duras, resulta ventajoso para los pinzones tener un pico robusto que les permita romperlas. Por otro lado, observó que en zonas con abundancia de flores, resulta más ventajoso tener un pico largo y estrecho que permita alcanzar el néctar. De este modo, los pinzones con cada forma y tamaño de pico están adaptados a un ambiente en concreto. Por este motivo, a lo largo del tiempo, la selección natural favorece la supervivencia de pinzones con distintos tipos de picos en diferentes ambientes. Si la situación se mantiene en el tiempo y el ambiente no cambia, la acumulación de estas diferencias en el tipo de pico, junto con otras características óptimas en cada ambiente, puede llevar a la adaptación de las poblaciones, la divergencia dichas poblaciones (diferenciación entre ellas), y hasta a la formación de nuevas especies. Esto mismo fue lo que ocurrió en las islas Galápagos con las especies de pinzón terrestre y pinzón de cactus, cada una adaptada a su entorno específico.
Sin embargo, nuestro estudio revela que la selección natural no es el único camino hacia la adaptación y la divergencia. La selección de hábitat basada en el rendimiento permite que los animales elijan activamente el entorno en el que mejor encajan sus rasgos, como el tamaño del pico, su fisiología, u otras características. Es decir, el ambiente dónde estén mejor adaptados y dónde mejor rinden. Esto puede ocurrir en aves, como los pinzones, pero también con otros animales o incluso con microorganismos.
Un estudio con gorriones que lo cambia todo
Para llegar a esta conclusión, realizamos un estudio en la Casa de Campo de Madrid con unas aves denominadas gorrión molinero (Passer montanus). Estos gorriones son parecidos al gorrión común que observamos todos los días en nuestras ciudades y pueblos, pero a esta especie le gusta vivir un poco más apartada de los núcleos urbanos.
A estos gorriones molinero les equipamos con una anilla de plástico en una de sus patas. Estas anillas contenían un microchip, similar al de nuestras mascotas, con un código de identificación único para cada gorrión. De este modo éramos capaces de identificar de manera individual cada uno de nuestros gorriones.
Por otro lado, utilizamos comederos electrónicos inteligentes que eran capaces leer estos microchips y reaccionar de una manera determinada al leer los distintos microchips de los distintos gorriones. Estos comederos, que contenían semillas, estaban normalmente cerrados, pero eran capaces de abrirse automáticamente al leer los microchips de ciertos gorriones específicos. Algo parecido a usar una llave electrónica de la habitación de un hotel. El comedero solo se abría si el gorrión que se posaba sobre él tenía el microchip con el código correcto.
De forma adicional, también instalamos unos lectores capaces de leer microchips de los gorriones a la entrada de las cajas nido de la zona dónde ellos suelen anidar normalmente. Con esto, fuimos capaces de monitorizar qué gorriones anidaban en cada caja nido.
Al inicio del experimento, situamos los comederos en dos zonas distintas del área de estudio y también trasladamos las cajas nido a esas dos zonas. A continuación, dejamos que los gorriones se acostumbrasen al uso de los comederos permitiendo que todos pudiesen obtener semillas en cualquier comedero de las dos zonas. De este modo todos los gorriones estaban igual de adaptados en ambas zonas. Sin embargo, una vez que se habituaron a su uso, cambiamos la programación de los comederos de tal manera que los comederos de una de las dos zonas únicamente dieran acceso a las semillas a una mitad de los gorriones y que los comederos de la otra zona diesen únicamente acceso a la otra mitad. De este modo generamos dos ambientes distintos y dos grupos de gorriones distintos. Ambos grupos tenían una característica diferente que les hacía estar mejor adatados en una de las zonas, allí dónde tenían acceso a las semillas según su rasgo “virtual” (el microchip).
Después dejamos que los gorriones explorasen toda el área y tratasen de descubrir en qué zona podían obtener semillas de los comederos. De este modo, les dejamos los comederos a su disposición durante varios meses hasta pasada su época de cría en primavera. Finalmente, durante ese período de cría, revisamos los datos de los lectores de las cajas nido para saber en qué zona había anidado cada gorrión.
¿Selecciona el ambiente o lo hacen los individuos?
Una vez realizado el experimento podríamos esperar dos resultados distintos. Por un lado, podríamos esperar observar los efectos de la selección natural. Si los gorriones se hubiesen distribuido de manera aleatoria entre las dos zonas con comederos y cajas nido, podríamos observar que aquellos que hubiesen tenido la suerte de acabar anidando en la zona dónde tenían acceso a las semillas, dónde estaban mejor adaptados, tuviesen un mayor número de polluelos que los gorriones que anidasen allí dónde no estaban mejor adaptados. Pero, por otro lado, los gorriones podrían haber sido capaces de valorar en cuál de las dos zonas estaban mejor adaptados y trasladarse de forma activa hacia esa zona para anidar. De este modo, podrían sortear los efectos de la selección natural, sin que hubiese gorriones con un menor número de polluelos.
Los resultados fueron muy claros: la inmensa mayoría de los gorriones eligió anidar en el área donde tenían acceso a las semillas. Esto demostró su capacidad para valorar el hábitat en el que estaban mejor adaptados y moverse hacia esas zonas para reproducirse. Es decir, la acción de la elección de hábitat basada en el rendimiento. Esto les permitió tener un 30% más de polluelos que los pocos individuos que no anidaron en la zona dónde tenían acceso a las semillas.
De forma adicional, observamos que casi todos los gorriones se emparejaron y tuvieron polluelos con otros gorriones que tenían acceso a las semillas en la misma zona que ellos mismos. Esto fue consecuencia de que las aves se moviesen a las zonas dónde estaban mejor adaptados y se emparejasen allí. Casi como si fuesen dos especies distintas entre sí que ya no se cruzan al vivir en distintos ambientes. En una sola generación observamos lo que se creía que únicamente podía ocurrir al cabo de miles y miles de generaciones.
Una nueva visión de la adaptación y evolución
Este estudio sirve como demostración de que la elección de hábitat basada en el rendimiento puede aumentar la adaptación y la divergencia de las poblaciones de estas aves y, además, lo puede hacer de forma muy rápida y en ausencia de la selección natural. Al mismo tiempo, pone de manifiesto que este mecanismo podría estar presente en infinidad de otras especies y resalta la potencial relevancia de este mecanismo en la naturaleza. Estudios teóricos anteriores ya habían sugerido que este proceso podría ser común, pero hasta ahora no se habían comprobado de forma experimental sus efectos evolutivos.
El hecho de que esta elección activa del hábitat favorece a que los animales se emparejen con otros que tienen características similares también podría tener consecuencias muy relevantes en la naturaleza. Podría contribuir al mantenimiento de las diferencias entre individuos adaptados a los distintos ambientes. Por ejemplo, los pinzones con picos grandes, que viven en zonas con semillas grandes, tendrían más probabilidades de emparejarse con otros pinzones de picos grandes que también se hayan desplazado a la misma área. Al heredar esa característica de sus dos padres, esto haría que sus crían naciesen también con picos grandes. Consecuentemente, esto beneficiaría a las nuevas generaciones al nacer en un lugar donde estarán mejor adaptadas.
De forma adicional, este comportamiento también facilita que los animales colonicen nuevos hábitats dónde ya están adaptados. De esta forma, además, las poblaciones tienen más probabilidades de mantenerse estables y no ver reducido su número, por no estar tan expuestas a los efectos de la selección natural, que va asociada con un aumento de mortalidad y reducción de la reproducción.
¿Y ahora cómo aplicamos este conocimiento?
Nuestro trabajo aporta evidencia de que este mecanismo puede haber contribuido, y estar contribuyendo, activamente al incremento y mantenimiento de la biodiversidad del planeta, algo que anteriormente se asumía como resultado exclusivo de la selección natural. Futuros estudios podrán explorar cómo ambos procesos interactúan en la naturaleza.
A nivel práctico, los resultados de nuestro estudio podrían influir a largo plazo en políticas ambientales, gestión de ecosistemas, control de plagas y conservación de la biodiversidad. Comprender cómo los animales a nivel individual pueden, o incluso necesitan, elegir su hábitat en función de sus propios rasgos, facilitará la creación de estrategias de conservación más efectivas. De esta manera, también se fomenta el poner énfasis en las diferencias entre los individuos de la misma especie. Con esto, podría ayudar a fomentar el mantenimiento de hábitats con distintas características que se adapten a las diversas necesidades de los diferentes individuos, lo que podría ser un gran avance en la conservación de especies en peligro de extinción.
Nuestros hallazgos invitan a una reevaluación de cómo se comprende la adaptación en la biología. Esto llama a una revisión de los modelos existentes sobre la evolución y adaptación de las especies (ya estamos en ello). Pero sin duda alguna, esta reevaluación no invalidará la teoría de la selección natural de nuestros tataratatara-abuelos científicos Darwin y Wallace. De hecho, esta capacidad de elección de hábitat basada en el rendimiento, ha evolucionado como consecuencia de la selección natural. Nuestros resultados y planteamientos son una adición que contribuirá a continuar perfilando nuestro conocimiento sobre la adaptación y evolución de las especies. Con suerte, contribuyendo a tomar medidas que logren paliar los efectos negativos del cambio global sobre las especies.
Referencias
Cortesía de Muy Interesante
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