La supervivencia del más fuerte… ¿estás seguro?

pavo-real

“Un aspecto curioso de la teoría de la evolución es que todo el mundo cree entenderla” – Jacques Monod (1910-1976)

De entre todas las teorías y planteamientos científicos probablemente sea la evolución la menos comprendida por el público en general. Frases como “la supervivencia del más fuerte“, “el pez grande se come al chico” o “el mejor adaptado es el que sobrevive” son comunes y, aunque por supuesto no son del todo incorrectas, sí son incompletas y son causa de muchos malos entendidos.

Conozcamos al curioso lagarto de collar reticulado (Crotaphytus reticulatus) y un genial experimento realizado por el biólogo Jerry F. Husak responsable del departamento de Zoología de la Universidad de Oklahoma.

Lagarto de collar reticulado

Lagarto de collar reticulado

Los machos de este pequeño lagarto americano presentan unos bellos y llamativos colores en forma de lunares por todo su cuerpo. La cabeza amarilla, un collar de color negro y numerosas manchas multicolores por el lomo y la cola. Si nos atenemos a que la selección natural solo favorece los ejemplares más preparados, los llamativos colores del Crotaphytus reticulatus no tienen mucho sentido. Al revés, en los desiertos de Norteamérica en los que se desenvuelve, la desventaja parece clara y sus depredadores lo tienen bastante fácil para localizarlos y cazarlos.

Para comprobar este handicap del lagarto de collar, Jerry Husak y su equipo de zoológos colocaron en el desierto varios modelos de arcilla pintados con los mismos colores llamativos de los lagartos macho y otros tantos modelos de arcilla de lagartos hembra que, al contrario de sus parejas, poseen colores parduzcos y poco coloridos.

Hembra de Crotaphytus collaris

Hembra de Crotaphytus collaris

La arcilla blanda resultó un buen detector para el estudio puesto que conservaba las marcas de los mordiscos de los depredadores que confundían los modelos de barro con lagartos de verdad.

El resultado tras solo una semana fue esclarecedor: 35 de los 40 modelos de machos con sus colores chillones habían sido mordidos por depredadores, ya fuesen serpientes o aves, mientras que ninguno de los 40 modelos de las parduzcas hembras había sido atacado.

La Naturaleza nos ofrece multitud de ejemplos parecidos en los que las especies desarrollan llamativos colores que no suponen una ventaja frente al entorno y que, muy al contrario, presentan un grave riesgo al hacer más fácil la detección de las presas por parte de sus depredadores. ¿Por qué iba la evolución a proporcionar estos colores si sólo consiguen hacer al animal más debil e indefenso?… si aún no lo imagináis, vamos a continuar…

Turpial de hombros rojos

Turpial de hombros rojos

La imagen superior corresponde a un turpial de hombros rojos (Agelaius assimilis) una pequeña ave de América del Norte con potente canto y unas características manchas sobre sus alas. Sus sonoros trinos y esas llamativas franjas rojas son una clara llamada a cualquier ave rapaz. ¿De qué manera les ayuda a adaptarse al entorno esos vivos colores si los convierten en objetivo fácil de cualquier águila o halcón? De ninguna. En estos casos suponen una gran desventaja adaptativa…

¿Qué ocurre aquí? ¿la selección natural no funciona bien? ¿la evolución no significa la supervivencia del más adaptado, el más fuerte? Dejemos por un momento al turpial y vayamos a ver qué dice el maestro de la evolución…

El propio Darwin se enfrentó a estas mismas cuestiones cuando, pensando en el pavo real, decía:

No podemos suponer, por ejemplo, que los machos de las aves del paraíso o de los pavos reales realicen tantos esfuerzos para levantar, extender y hacer vibrar sus hermosas plumas ante las hembras sin ningún propósito

La gran cola del pavo real es un claro ejemplo de handicap evolutivo: provoca grandes problemas aerodinámicos para volar, le difulta el ascenso a los árboles donde duerme y pasa la noche, se convierte en una pesada carga cuando se moja de agua durante los monzones, le impide en muchos casos la movilidad y la huida de sus depredadores… por no hablar de cómo esos espectaculares colores le convierten en un blanco irresistible y facilmente detectable…

Es aquí donde Darwin ofreció la solución a la intriga: La clave no es la supervivencia, sino el éxito reproductor!!… Colores brillantes, colas molestas, cantos y trinos seductores, no ayudan a sobrevivir pero incrementan la probabilidad de dejar descendencia que, en la siguiente generación, llevará esas características impresas en sus genes.

Volvemos entonces al caso del turpial de hombros rojos y descubrimos la respuesta a sus birretes rojos sobre las alas.

El Agelaius assimilis es un pájaro bastante liberal y algunos machos tienen un pequeño harén de hembras que pueden llegar a la veintena. Sus potentes trinos y sus charreteras de color rojo pueden suponer una desventaja frente a los depredadores pero le aseguran su territorio frente a otros machos. Patrullan sus dominios, cantando y exhibiendo su charretera de color bermellón.

Se realizó un experimento de campo con ellos pintando de color negro esas franjas rojas y resultó que el 70% de los machos perdieron su territorio y sus hembras, frente a otros machos que sí tenían esos vivos colores…

Para entender la evolución en conjunto hay que asimilar bien que no consiste únicamente en adaptación al entorno. La reproducción sexual también es clave y con ella, la transmisión de los caracteres a las próximas generaciones. Es importante comprender que la selección favorecerá cualquier caracter (y digo cualquier caracter, aunque no te haga más fuerte o adaptado) en tanto en cuanto el aumento de la posibilidad de obtener pareja iguale o supere la reducción de la supervivencia.

Pongan en un lado de la balanza las desventajas que suponen frente al entorno y los depredadores estas estrafalarias exhibiciones, plumajes y colores, y en el otro lado las probabilidades de reproducción que ofrecen… Miren hacia dónde se mueve la balanza y ya tienen la respuesta.

Conocer y asimilar esto es dar un gran paso en la mejor comprensión de los mecanismos que operan en la evolución.

Este post ha sido realizado por Javier Peláez (@irreductible) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias:

Why evolution is true – Jerry A. Coyne

El gen egoista – Richard Dawkins

Husak, J. F., J. M. Macedonia, S. F. Fox, and R. C. Sauceda. 2006. Predation cost of conspicuous male coloration in collared lizards (Crotaphytus collaris): an experimental test using clay-covered model lizards. Ethology 112:572-580. pdf


15 responses to “La supervivencia del más fuerte… ¿estás seguro?

  • Tay

    Una entrada genial, solo echo en falta el nombre de Zahavi por algún sitio.

  • elaleph1974

    Hace 10 años hice un trabajo sobre el efecto Alee con unas ecuaciones diferenciales en los que se expresaban diferentes parámetros ecológicos. En poblaciones de dos especies con un número de individuos al límite de la extinción una escalada en competitividad entre las dos especies producía el colapso de ambas. Solo se salvaban en aquellos casos donde la competencia era reducida hasta un nivel en el que las dos especies pudieran convivir. Curioso resultado que suaviza el efecto de la selección natural englobando a un conjunto de especies más que a una sola e introduciendo la “cooperación” entre especies.

  • Evolución | Annotary

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  • Antonio (AKA "Un físico")

    Yo soy físico, no biólogo, pero tras leer esta entrada, me surge una duda: si la selección natural, como Javier afirma, favorece “cualquier caracter en tanto en cuanto el aumento de la posibilidad de obtener pareja iguale o supere la reducción de la supervivencia”; entonces la naturaleza, ¿realmente posee un poder selectivo?.
    Aplicando la afirmación de Javier a la evolución humana … si ésta fuese cierta, entonces los homosexuales se habrían extinguido hace milenios y el cristianismo (o el islamismo) nunca habrían hablado de Sodoma.
    En fin, que el concepto de “selección natural”, ¿no os parece una tautología sin sentido?.

    • zientziakultura

      Hola Antonio
      Javier, en realidad, no ha dicho eso. Ha dicho: “la selección favorecerá cualquier caracter (y digo cualquier caracter, aunque no te haga más fuerte o adaptado) en tanto en cuanto el aumento de la posibilidad de obtener pareja iguale o supere la reducción de la supervivencia”. O sea, en esa frase no dice que la “selección natural favorecerá”, sino “la selección favorecerá”. El matiz es esencial para entender el proceso. Javier no explica, -porque ese no es el propósito de su artículo-, que una cosa es la selección natural y otra la selección sexual. La distinción se refiere a que en el primer caso (natural), son condiciones ambientales las que pueden modificar el grado de adecuación (“fitness”) y ser, por lo tanto, motor del proceso evolutivo, mientras que en el segundo, es la elección de pareja, en función de determinados rasgos, el motor del proceso.
      Ejemplo de selección natural: un pez herbívoro con dos variedades genéticas, una le permite digerir mejor la planta A y la otra le permite digerir mejor la planta B; sube la temperatura y crecen más plantas B que plantas A. En consecuencia, obtendrá más ventaja energética el que digiere mejor la planta B. Como consecuencia, dedicará más recursos a reproducirse y su progenie tendrá más efectivos que la del otro pez. Eso es selección en acción favoreciendo una variedad genética sin que la supervivencia se haya visto afectada de ninguna forma.
      Ejemplo de selección sexual: los que ha puesto Javier lo son. La teoría dice que si los machos que tienen esos vistosos adornos son preferidos por las hembras, incluso con el hándicap que puede suponer la mayor vulnerabilidad frente a depredadores, entonces tendrán más descendencia. Ese es el mecanismo subyacente. Otra cosa es la razón por la que las hembras prefieren a esos frente a otros “menos atractivos” pero con una mayor probabilidad de sobrevivir. Se supone que los colores vistosos, vivos y brillantes, y en general, ese tipo de ornamentos, constituyen un hándicap que señala salud y fortaleza. De los pavos reales se piensa, por ejemplo, que sólo los más sanos son capaces de mantener una cola de gran tamaño hermosa y lustrosa.
      No creo que en ninguno de los dos modos de selección haya tautología.
      Lo de que la naturaleza posea o no poder selectivo, depende de cómo se entienda eso. Si se entiende como he explicado antes la selección natural, entonces sí, pero en ningún caso habría dirección del proceso ni, por supuesto, intención.
      Y lo de la homosexualidad es otra historia. En primer lugar no está del todo claro en que medida la homosexualidad se hereda y en que medida se desarrolla al margen de la herencia. Y si realmente tiene alguna componente hereditaria (yo creo que en parte al menos sí), no se trataría de un rasgo simple que se transmite de homosexual padre/madre a hijos tal cual, sino que su mecanismo de herencia sería más complejo. Y por último, los homosexuales, algunos homosexuales, tienen descendencia, porque la condición homosexual no es una categoría absoluta y no imposibilita el mantenimiento de relaciones heterosexuales.

      • Antonio (AKA "Un físico")

        Gracias por tu respuesta. No debí confundir selección natural con selección sexual.
        Pero yo sigo pensando que el concepto de selección natural no tiene sentido. No es ciencia. Por ejemplo, en lo que dices de los peces: “en consecuencia, obtendrá más ventaja energética el [pez] que digiere mejor la planta B. Como consecuencia, dedicará más recursos a reproducirse y su progenie tendrá más efectivos que la del otro pez [que la del pez que digiere mejor la planta A]”.
        Bueno, bueno, que un ser vivo tan complejo como un pez obtenga cierta ventaja energética en sus procesos metabólicos, ¿implica necesariamente que ese ser vivo utilice esa energía extra para dedicar más recursos a reproducirse?. Yo podría aceptar esa afirmación para el caso de seres unicelulares (si se demostrase experimentalmente). Pero no creo que esto se pueda demostrar en seres complejos.

        Hace tiempo seguía el blog de
        http://www.madrimasd.org/blogs/biologia_pensamiento/2010/02/01/131577
        Recuerdo que yo no soy biólogo. Pero lo que dice este bloguero en madrimasd me suena más a ciencia que lo que dice Darwin o Dawkins.

      • zientziakultura

        Cierta ventaja energética suele ser mucha ventaja energética. El excedente que resulta de los procesos de ganancia y pérdida de energía (scope for growth) se dedica a aumentar de tamaño o a reproducirse. Qué se prioriza suele depender de diversos factores, pero a largo plazo, el resultado siempre acaba siendo que se produce más progenie que, a su vez, alcanza la edad reproductora. Es selección natural en acción. No hay tautología por ninguna parte. No hay ninguna diferencia, a esos efectos, entre una bacteria y yo.
        No hay ninguna prueba a favor de la tesis que defiende el autor de ese blog, ni una sola. Sí las hay en favor de la teoría evolutiva tal y como la aceptamos hoy la gran mayoría de los biólogos. Y sí, es ciencia.

      • Antonio (AKA "Un físico")

        Los últimos avances en la física no lineal y en los sistemas dinámicos alejados del equilibrio nos brindan nuevas posibilidades para comprender el fenómeno evolutivo. Como yo entiendo que el concepto de la selección natural es un absurdo que no explica nada, prefiero a los biólogos que se plantean otras formas de explicar el proceso evolutivo; frente a los que, como Dawkins, continúan dando cancha a los sinsentidos de Darwin.
        Seguiré visitando este sitio a ver si hay biólogos con puntos de vista diferentes.
        Agradecido por la discusión.

  • Tay

    Como dijo T. Dobzhansky: “Nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución”. Fíjate si es ciencia, que es la base de casi todo lo que se hace hoy en biología.

  • Sir Peter O'Saur (@paleofreak)

    “yo sigo pensando que el concepto de selección natural no tiene sentido.”

    Lo más probable entonces es que no lo entiendas bien ¿no te parece?😉

    “que un ser vivo tan complejo como un pez obtenga cierta ventaja energética en sus procesos metabólicos, ¿implica necesariamente que ese ser vivo utilice esa energía extra para dedicar más recursos a reproducirse?”

    No, no implica necesariamente, pero lo hace posible y también, por lo que sabemos, probable. En los peces, por lo menos en muchas especies, cuanto más gorda está la hembra más huevos pone. El “desvío” de energía extra hacia la reproducción se puede comprobar experimentalmente. Es típico en las aves, por ejemplo, que cuando hay más comida disponible o de mayor calidad pongan más huevos. En los ratones si la hembra está gorda, las crías serán más grandes al nacer. Etc.

    “Yo podría aceptar esa afirmación para el caso de seres unicelulares (si se demostrase experimentalmente). Pero no creo que esto se pueda demostrar en seres complejos.”

    Pero ¿te has molestado en buscar información al respecto? ¿Estudiar un poco cosas básicas sobre reproducción y sobre evolución? ¿O simplemente decides que “no crees” y ya está?

    “Recuerdo que yo no soy biólogo. Pero lo que dice este bloguero en madrimasd me suena más a ciencia que lo que dice Darwin o Dawkins”

    Acabáramos. Haber empezado por ahí. Poco hay que discutir entonces si lo que escribe ese conspiranoico contra el “dogma establecido” te suena bien.

  • Víctor (AKA "Otro fîsico")

    Un artículo muy interesante y claro, pero tras leerlo me surge una duda: si para una especie los colores vivos (o cualquier otra característica) suponen un hándicap adaptativo, ¿cuál es la razón de que sean una ventaja reproductiva? Es decir ¿cómo una desventaja adaptativa puede resultar atractiva para los miembros del sexo opuesto de una especie?

    Conozco algún argumento que defiende que estos hándicaps resultan atractivos porque indican (por decirlo llanamente) lo “sobrados que van” los individuos en los que estos rasgos destacan especialmente, aunque no sé si esto tiene realmente algún soporte.

    Disculpas si en mi ignorancia he dicho alguna burrada y, de nuevo, muy interesante artículo.

    • zientziakultura

      Una explicación extensa de la selección sexual la puedes leer aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/Sexual_selection
      Y una explicación breve de los casos relatados en la anotación, aquí: Se supone que un hándicap que, a pesar de serlo y complicarle la vida a su poseedor, no compromete su supervivencia ni reduce de forma excesiva su capacidad para obtener recursos, es señal de fortaleza y “calidad genética”. Esa sería la razón por la que los machos con los aditamentos (hándicap) propios de cada especie son elegidos por las hembras, pues esa calidad genética es la que será transmitida a su descendencia.

  • Sir Peter O'Saur (@paleofreak)

    “¿cómo una desventaja adaptativa puede resultar atractiva para los miembros del sexo opuesto de una especie?”

    Porque es bonita :o]

  • Víctor (AKA "Otro fîsico")

    Replantearé la duda: ¿cómo una desventaja adaptativa puede “resultar bonita”? ¿Dónde queda eso de que el atractivo tiene su raíz en la salud, la fertilidad y todo eso?

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