¿Qué es la evolución convergente?

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La evolución convergente es cuando diferentes organismos desarrollan independientemente rasgos similares.

Por ejemplo, los tiburones y los delfines se ven relativamente similares a pesar de no estar relacionados. Los tiburones son peces que ponen huevos con la habilidad mortal de olfatear sangre en el agua, mientras que los delfines son mamíferos curiosos que navegan haciendo clic y escuchando sus ecos. Esas diferencias no son demasiado sorprendentes, considerando que el último antepasado común del dúo nadó en los mares hace unos 290 millones de años.

De ese ancestro común antiguo, un linaje golpeó la tierra y evolucionó en mamíferos, incluido el lobo Pakicetus, que luego volvería al agua y evolucionaría hacia ballenas y delfines. Otro linaje se quedó en el océano, experimentando ajustes para convertirse en el tiburón moderno. Sin embargo, a pesar de sus caminos sinuosos, ambos animales terminaron en nichos evolutivos similares: nadadores aerodinámicos con piel suave y aletas que cortan el agua, ideales para perseguir presas.

Cada uno de los hábitats de la Tierra presenta sus propios desafíos. A veces, diferentes especies desarrollan la misma solución al mismo problema. Los biólogos llaman a este proceso, cuando dos organismos comparten características que no heredaron conjuntamente de un ancestro común, evolución convergente.

Evolución convergente vs. divergente

Los ejemplos clásicos de evolución, como los pinzones de Darwin, demuestran el proceso opuesto: evolución divergente. Popularizado a fines de 1800 por el misionero y naturalista estadounidense J. T. Gulick, el término describe una sola especie que se convierte en muchas para adaptarse a diferentes roles en un entorno dado. Entre los pinzones de Galápagos, por ejemplo, la forma del pico cambió (o divergió) para adaptarse mejor a los diferentes tipos de alimentos disponibles en varias islas.

Por el contrario, la evolución convergente ocurre cuando las especies comienzan distintas y luego se vuelven más similares. Por ejemplo, imagina que tirarías una variedad de loros y tucanes en la misma isla. Las personas con picos que eran ineficientes para enganchar insectos podrían pasar hambre y morir sin transmitir sus genes de pico malo a la descendencia. Pero los loros y tucanes que tuvieron la suerte de tener picos que tuvieron más éxito en la captura de insectos, sobrevivieron y transmitieron los genes para esos picos que atrapan insectos. Generaciones más tarde, los descendientes de ambas especies podrían converger en la misma forma de pico, ya que es el diseño más exitoso para sobrevivir en ese hábitat.

Los conceptos que subyacen a la evolución convergente se remontan a Richard Owen, un biólogo británico que, a pesar de dudar de la teoría de la evolución de Darwin, a mediados de 1800 señaló la diferencia entre animales con partes del cuerpo que se construyen de manera similar (homólogos) y partes del cuerpo que simplemente tienen propósitos similares (análogos). La aleta de un delfín y una mano humana, por ejemplo, son homólogas porque tienen la misma estructura ósea, a pesar de que sus funciones divergen desde nuestro último antepasado común. Por otro lado, la aleta del delfín es un análogo de la aleta del tiburón: tienen el mismo propósito pero diferentes formas porque evolucionaron de forma independiente (y convergente).

Los humanos y los pulpos desarrollaron por separado ojos en forma de cámara con un iris, una lente y una retina, todas partes esenciales de un dispositivo de imágenes. (Crédito de la imagen: Shutterstock)

Ejemplos de evolución convergente.

Abundan los ejemplos de evolución convergente, pero son más fáciles de ver en especies animales familiares. Por ejemplo, los pandas gigantes tienen partes del cuerpo que se asemejan a los pulgares, que los animales usan para agarrar el bambú, como lo describió el biólogo Stephen Jay Gould en la revista Incorporating Nature en la década de 1970. Tanto los humanos como los pulpos tienen ojos en forma de cámara con un iris, una lente y una retina, todas partes esenciales de un dispositivo de imágenes. Y tanto los murciélagos como los pájaros tienen alas.

Por muy similares que puedan parecer estos rasgos, una mirada más cercana revela sus orígenes independientes. Una pata de panda, con sus cinco dígitos y un hueso grueso y rechoncho que sobresale de su palma, no se parece en nada a una mano humana. Eso tiene sentido, dado que los primates desarrollaron sus pulgares oponibles hace unos 50 millones de años, mientras que los pandas lo hicieron hace menos de 20 millones de años (y nuestro último antepasado común vivió hace 65 millones a 90 millones de años). Del mismo modo, el cableado único de los ojos de pulpo significa que carecen de puntos ciegos. Y mientras que las alas de pájaro son más parecidas a "brazos", las alas de murciélago se parecen más a "manos" con dedos delgados. Para usar las categorías de Owen, estas son partes análogas, no homólogas, del cuerpo.

El motor de la evolución convergente es la disponibilidad de roles específicos que ofrece el entorno. Los océanos arrojan depredadores que nadan rápidamente, ya sean tiburones o delfines. Los cielos necesitan aviadores, y las criaturas que viven en los árboles o se ocupan extensivamente de ellos necesitan poder agarrar ramas con cola, manos o garras.

Uno de los ejemplos más dramáticos de la actualidad son dos grupos enteros de animales convergentes: los mamíferos marsupiales de Australia, que pasan sus primeros días en bolsas, y los mamíferos nacidos de placentas, que habitan el resto del mundo. Debido a que Australia se separó de los otros continentes hace decenas de millones de años, sus especies animales han evolucionado de manera algo independiente. Sin embargo, muchos nichos han sido llenados por animales que se parecen mucho a sus contrapartes en África, América y Eurasia.

Para excavar bajo tierra, hay lunares y lunares marsupiales. Para corretear por el suelo, los ratones se encuentran con su pareja en mulgaras australianas. Y para cazar otros pequeños mamíferos, la tilacina ahora extinta se veía y caminaba exactamente como un perro o un lobo, excepto que también llevaba a sus crías en una bolsa como lo hace un canguro. Debido a que roles similares, como el cavador, el scamperer y el cazador, existían en ambos lados del océano, la evolución convergió en diseños similares en ambos lugares.

La tilacina se parece a un perro, pero desarrolló muchas de las mismas características de forma independiente. (Crédito de la imagen: Shutterstock)

¿Es inevitable la evolución convergente?

El registro fósil revela que los mismos patrones se han desarrollado a través de eones y múltiples eventos de extinción, con aletas, patas, conchas blindadas y garras que aparecen como paquetes familiares en entornos similares. El fenómeno ha llevado a los biólogos evolutivos a preguntarse en qué medida la evolución es un proceso aleatorio, y en qué medida su resultado es fijado por el medio ambiente. Como Gould se preguntó, si pudiéramos reproducir la historia de la Tierra desde el principio, ¿el árbol de la vida tomaría la misma forma?

Sin embargo, delinear claramente instancias de evolución convergente no es blanco y negro. Está estrechamente relacionado con la evolución paralela, en la que una especie se encuentra en dos entornos diferentes y evoluciona la misma adaptación a cada uno. A partir del mismo plan corporal, la evolución se mueve a la par, no "convergiendo" exactamente en una adaptación nueva y similar. Algunos científicos consideran que la evolución marsupial es paralela a la de los mamíferos placentarios, mientras que otros debaten si la evolución paralela es solo una forma menos extrema de evolución convergente.

Tanto la evolución convergente como la paralela sirven como recordatorios de que la selección natural no tiene un camino favorecido, ni un arco intrínseco de básico a avanzado. Las especies pueden divergir, converger y divergir nuevamente. La evolución solo insiste en que las especies adopten estrategias de supervivencia que funcionen en un entorno determinado, independientemente de dónde provengan esas estrategias.

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