NeoFronteras

No hay “reina roja” en la especiación

Área: Biología — lunes, 14 de diciembre de 2009

Las nuevas especies podrían surgir como resultado de eventos raros en lugar de a través de una acumulación de pequeños cambios a lo largo del tiempo.

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Hay una pelea académica en el tema evolutivo que parece no tener fin. ¿Surgen las nuevas especies de manera suave acumulando cambios poco a poco o de golpe?
En “Alicia en el país de las maravillas” Lewis Carroll escribe acerca de un personaje -la Reina Roja- que explica precisamente a Alicia que se necesita correr todo lo que se pueda para poder mantenerse en el mismo lugar. Esta figura literaria se ha utilizado como metáfora para explicar el hecho evolutivo. La hipótesis tradicional sostiene que las especies cambian continuamente para así poder adaptarse a un ambiente cambiante y poder sobrevivir en el mismo nicho ecológico. Se comportarían, por tanto, como dice la Reina Roja. Esta hipótesis, según la cual las especies cambian continuamente para adaptarse, coevolucionando con las demás y así mantenerse en su nicho, fue propuesta en 1973 por Leigh Van Valen.
Según un estudio reciente, realizado sobre miles de especies y sus árboles evolutivos, las nuevas especies podrían surgir como resultado de eventos raros en lugar de a través de una acumulación de pequeños cambios a lo largo del tiempo. Y esto estaría en contra de la hipótesis de la Reina Roja antes expuesta.
Una consecuencia de esta hipótesis tradicional es que todas las especies de una familia particular evolucionan gradualmente para formar nuevas especies al mismo ritmo.
Mark Pagel y su equipo de University of Reading (RU) desafían esta hipótesis en su trabajo. Estudiaron qué hipótesis podría explicar el ritmo de especiación en más de 100 grupos distintos del reino animal y vegetal, que incluían especies como las rosas, zorros, tortugas o abejorros. Se fijaron en la longitud de las ramas del árbol evolutivo de las miles de especies pertenecientes a esos grupos para estimar los periodos de tiempo entre eventos de especiación.
La diferencia de este estudio respecto a otros similares, más tradicionales y realizados anteriormente, es que en este caso el método de estudio utiliza muchos datos filogenéticos que son masivamente analizados computacionalmente.
Cuando el equipo de investigadores comparó cómo de bien encajaban los modelos con la historia evolutiva de estas especies descubrieron que la hipótesis de la Reina Roja sólo podía explicar un 8% de los casos. Por el contrario, el 80% de los casos encajaban con un modelo según el cual las especies nuevas emergen de raros eventos únicos. Según esto las especies no sufrirían cambios graduales para así permanecer en el “mismo sitio”, sino que experimentaría “saltos” y luego permanecerían en “reposo” evolutivo durante un tiempo.
Obviamente, las nuevas especies no aparecerían de la noche a la mañana de forma mágica, todavía se necesita de un tiempo geológico para que esto ocurra. La idea central es que largos periodos de “estasis”, en lo que casi no se producen cambios, están salpicados de cortos periodos de cambio en los que se producen eventos de especiación.
Según Pagel lo que su estudio muestra es que la especiación se produce debido a “accidentes felices”. Un cambio brusco en el ambiente, como un cambio climático o la aparición de una cadena montañosa podría disparar estos eventos de especiación.
Este resultado podría agitar el mundo académico, pues la visión de la Reina Roja, heredera directa del darwinismo más estricto, es el modelo imperante.
Según algunos expertos además podría hacer centrar la atención en cómo los grupos evolucionan, en lugar de cómo la competencia o la depredación afectan evolutivamente a especies en particular. El trabajo podría sugerir que la selección natural continua lenta no es la causa de la especiación, pues es incompatible con la idea de que esta especiación es el resultado de pequeños eventos acumulados en el tiempo de la visión darwniana tradicional.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=2928

Fuentes y referencias:
Noticia en Nature.
Artículo original (resumen).
Árbol filogenético.

ACTUALIZACIÓN:

En este diagrama se puede apreciar bien lo que el autor del estudio realizó:

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Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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15 Comentarios

  1. Jose_2:

    “El trabajo podría sugerir que la selección natural no es la causa de la especiación, pues es incompatible con la idea de que esta especiación es el resultado de pequeños eventos acumulados en el tiempo de la visión darwniana tradicional.”

    Esto es erroneo a mi entender.

    Es decir: el que un proceso mutacional se produzca gradualmente o rapidamente, no implica que no exista una seleccion natural. Una adaptacion del mas apto. Si la mutacion no es “feliz”, esa rama de la especie no mutara, por el contrario si la mutacion si es eficiente, esta nueva rama de la especie sobrevivira mejor.

    Ya sea una pequeña o una gran mutacion.

    No entra en conflicto con la idea de la supervivencia del mas apto.

  2. pvl:

    Esto simplemente es parte de la famosa y ya “clásica” controversia entre Dawkins (paladín de los “continuistas) y el difunto Gould (paladín de los “saltacionistas”) y no hay nada en el art. que rebata en lo más mínimo los argumentos de Dawkins:
    1ºQue los “continuistas” no afirman que los cambios sean continuos y constantes en ritmo tal y como se expone en la caricatura de la travesía de Moisés en el Sinaí según la cual, los judíos levantaban el campamento avanzaban 4 m y lo volvían a montar. Simplemente ponen el énfasis en lo esencial del darwinismo: que los cambios en la especiación deben ser “muchos” y acumulativos.
    2º Que hasta los saltacionistas más entusiastas aceptan que “las nuevas especies no aparecerían de la noche a la mañana de forma mágica, todavía se necesita de un tiempo geológico para que esto ocurra”. Y tiempos geológicos es lo que se necesita precisamente para que se produzcan “muchos cambios acumulados”.

  3. NeoFronteras:

    Sí, es la clásica controversia entre Dawkinistas y Gouldistas.

    En cuanto al comentario número 1, es verdad que quizás la frase sea poco rigurosa. Así se decía en la nota de prensa y por eso se agregó eso de “podría sugerir”, para que así no se tome como una verdad absoluta algo que es discutible. Se ha creído conveniente modificarla aún más.
    En suma la selección natural podría efectuar cambios lentos y acumulativos sobre una especie, pero esto quizás no derive en otra especie, sino en cambios sobre la misma especie. Serían los acontecimientos insólitos los que haría esa selección más fuerte y que en última instancia crearía una nueva especie.
    Aquí entra también la definición de especie, que muchas veces es artificial. Quizás no baste con que dos individuos no se puedan cruzar en el medio natural de manera habitual (quizás sí lo hacen si se presentan las circunstancias adecuadas) para que pertenezcan a especies distintas y viceversa. Hay seres que pueden ser muy distintos y tener descendencia viable.
    Al final este tipo de problemas provienen de nuestra manía de intentar meter con calzador un esquema determinado (el que sea) a una Naturaleza demasiado compleja.

  4. juansiman:

    Pero si esto es la teoria del equilibrio puntuado de Eldredge y Gould del 74 amos que me vengan ahora con esto….

  5. NeoFronteras:

    La idea no es nueva, las pruebas con las que la intenta apoyar sí. Pruebas obtenidas sobre miles de especies de cien grupos distintos.
    Al menos el trabajo parece ser digno de Nature.
    Y como ya se dice en el texto, esto pertenece a una pelea académica que parece no tener fin. Es lo que tiene la ciencia, nuevas pruebas hacen inclinar la balanza a un lado. Mientras tanto sólo tenemos teorías provisionales.

  6. Avesagu:

    Buenas noches.
    La teoría de Darwin no puede explicar la evolucion irreducible de los filados que por si constan de 40 componentes de los cuales todos son necesarios al mismo tiempo para la esistencia del mismo.
    El mismo Darwin dijo que si encontrara con el tiempo un ser de esas a caracteristicas su teoria seria nula.
    En todos los campos de la ciencia ante la teoría de Darwin estan poniendo datos que no son resueltos por la misma.

    Pongo dos conferencias, una de D. Máximo Sandín Domínguez (Universidad Autónoma de Madrid).

    http://mediateca.uniovi.es/web/mediateca/visor2/-/journal_content/56_INSTANCE_iV9s/10910/156588

    Conferencia del PSSI

    http://openvideo.dailymotion.com/playlist/x120n0_avesagu_darwinghttp://openvideo.dailymotion.com/playlist/x120n0_avesagu_darwing

  7. hal:

    @pul, entonces lo que dicen los continuistas no es más que la perogrullada del siglo. O eso, o lo has reducido en exceso. Algo bastante criticado a los continuistas es que solo defienden una tautología, algo que puede absorber cualquier evidencia sin sufrir un ápice. Para cualquier falsacionista, esto sería un claro ejemplo de una teoría que no es falsable, pues de tan general y autoafirmativa, no teoriza al final nada. Si aun con esta evidencia no asumen parte de su error, se estarán acercando aún más a métodos como el horóscopo, donde casi cualquier cosa corrobora la predicción.

  8. pvl:

    hal: si tú consideras una perogrullada la afirmación de que para que dos especies sean distintas hace falta “muchos pequeños cambios acumulativos” entonces es que no entiendes la esencia de la evolución. Como siempre dawkins lo explica admirablemente de varias formas, a ver si esta te parece mejor: puesto que todo individuo tiene un padre y una madre, si dispusiéramos de la serie completa de individuos emparentados por descendencia no podríamos distinguir cortes algunos entre especies (lo cual se apunta en el comentario de neofronteras). Lo anterior implica que para que dos individuos de esa serie no puedan tener descendencia entre sí (que es la definición de pertenecer a dos especies diferentes) entre ellos debe haber un número muy grande de “pequeños cambios”. Dicho de otra manera, seguro que cualquier hijo “pertenece” a la misma especie que sus progenitores, pero si nos alejamos lo suficiente en esa serie lo que encontramos son individuos que pertenecen a especies diferentes, especies que podemos distinguir precisamente porque no disponemos la serie completa. Quizás lo consideres una perogrullada pero en tal caso el problema lo tienes tú.

  9. tomás:

    La pelea de que se habla me parece de lo más absurdo e incomprensible. Sólo me lo explico en función de la notoriedad que algunos científicos pretenden alcanzar diferenciándose descalificando a sus colegas vivos o a quienes les precedieron.
    Yo creo sinceramente que Darwin no debió introducir la gradación -término muy relativo- en la teoría de la selección natural, o darle un significado lo suficientemente amplio, pero eso no la invalida si la reducimos a que “prosperan los mejor adaptados”, independientemente de si su adaptación ha sido más o menos gradual, que es, en cierto modo, equivalente a “tiende a flotar lo menos denso”, separándolo de que, en su camino hacia la superficie, pueda encontrar obstáculos que lo detengan.
    Así entendida, la selección natural resulta, a mi modo de ver, tan general que, tomada como una tendencia mucho más que razonable, puede abarcar tanto el equilibrio puntuado, que parece ser lo que revalida el artículo, como la hipótesis de la Reina Roja, el efecto Baldwin llevado a la biología, y cualquier clase de simbiosis.
    No puede defenderse ni descalificar a Darwin, ni a ningún otro, desde la fe o el fanatismo, pero así están llamando a estas disputas los que sí se basan en ello, los creacionistas del diseño inteligente, que magnifican estas diferencias como prueba de falsedad, no sólo de la selección natural, sino del mismo hecho evolutivo. Creo que es hora de que la teoría sintética minore sus exigencias de detalle. Quizá un congreso sobre esto, para fijar una un marco de lo suficientemente probado, no vendría mal.
    Y es que aquella hipótesis que entre unos seres explica el 80%, en otros ha de conformarse con el 8. Tan razonable resulta ser que el parásito, por su más corto ciclo vital, evolucione, en general, más rápidamente que el huésped como que la gacela progrese en velocidad y, conforme ello sucede, el guepardo haya de incrementar la suya, y que tal competencia tenga el límite del consumo de energía en uno u otro, como que, cada cierto indeterminado tiempo, suceda algún evento que implique a alguno, y quizá a todos los protagonista de la evolución en un ecosistema. Es que resulta evidente que un cambio brusco en el ambiente ha de empujar con más fuerza la evolución que si ello no se da.
    Cuando se trata de la falta de fósiles intermedios, no es posible ignorar los constantes eventos de fuertes cambios ambientales, ni la extinciones masivas, ni las mucho más frecuentes a las que pudiéramos llamar importantes, ni otras menores, casi cotidianas. El registro fósil es del orden del 0’0 algo % del total de las especies que han existido y eso es un lastre muy importante, aun reconociendo la excepcionalidad de yacimientos que abarquen muchos millones de años, pero también que estos no nos muestran al ser vivo, sino una forma y, a partir de ahí, la interpretación siempre discutible que las modernas técnicas aporten sobre algunas particularidades. Lo mejor, la semejanza con seres actuales.
    Por otra parte creo que no se da suficiente importancia a la migración de las especies al variar su medio. Ello tiene como consecuencia que la especie original desaparece del registro del lugar y, mientras se desplaza, evoluciona y, si logra un destino estable o una barrera, se adapta lo más rápidamente posible o se extingue. También me quejo de que no exista una definición de especie fuera de la sexual y esta, aun en las plantas, sea discutible al ser posible alguna hibridación. Quizá fuera bueno que este término se aplicase sólo en algunos casos y no en otros, cuando no se da la exigencia sexual.
    Por otra parte, soy del parecer que han de existir cambios en el genoma que se sumen y almacenen en un tiempo largo sin que expresen en un fenotipo porque conllevarían una desventaja ostensible y debe suceder que aquellos individuos que los manifiesten no sean viables. Pero dado un cambio importante en el medio, puede suceder que estos nuevos fenotipos sean ventajosos y esto dé lugar a un cambio importante. La cuestión estriba en cual es la magnitud del cambio y el tiempo necesario.
    En “Evolución rápida en peces, del 16-2-09, se explica la rapidísima adaptación de los guppies al cambiar el medio. Hay otros artículos en nuestra -perdón por sentirla mía- página que justifican mi postura.
    (Avesagu: no he podido encontrar las conferencias que recomiendas.)

    Un cordial saludo.

  10. lluís:

    Pues es una lástima, tomás, que no hayas podido encontrar las conferencias que nos ha puesto Avesagu.Yo me acabo de chutar la del Dr.Máximo Sandín, y la verdad es que dice cosas interesantes
    o al menos discutibles o que te dan que pensar, pero no es menos cierto que también hay una considerable dosis de politiqueo en su conferencia. De todos modos insisto en que es recomendable ver ese video.

  11. Gladia:

    Hola.

    Creo que todo esto confirma que la Naturaleza es más compleja de lo que nosotros imaginamos. Y que por fortuna, aún hay mucho que aprender de ella. El debate y las pruebas nuevas son herramientas indispensables en el desarrollo de la Ciencia, siempre y cuando nadie se exalte y se analicen los argumentos de los demás, antes de rechazarlos. De no ser así, caeremos en actitudes dogmáticas, y eso no lleva a ningún lado.

    Saludos y feliz fin de año para todos.

  12. tomás:

    Muy estimado lluís:
    No sé si he logrado algo de lo que Avesagu recomienda y que te hace meditar. Desde luego he escuchado a Máximo Sandín en un sonido fatal.
    Creo que debe ser tenido en cuenta lo que dice sobre la degradación de la ciencia, presa de intereses comerciales. No es extraño que te haya dado materia para pensar, pero no es el tema que se trata en el artículo.
    En algún lugar dice que el darwinismo -supongo se refiere a la teoría sintética- precisa del azar.
    He visto varios vídeos, con toda seguridad alguno suyo además del principal. Diría que en su argumento tiene un gran peso el citado azar. Ponen el ejemplo del ciclón sobre el montón de chatarra del que surge un Jumbo como analogía de la célula. Por supuesto citan a un ¿eminente científico? como responsable del símil. Sin embargo eso no tiene valor alguno. No existe el azar ni, por supuesto, a nivel químico. Porque se habla de un azar matemático y eso se da sólo cuando las probabilidades son exactamente iguales. Pero esto no es así. Hay una afinidad provocada por fuerzas electroquímicas que descarta totalmente el azar.
    Parece ser que se decanta por el papel de algunas enzimas capaces de romper el ADN o de incrustar algunas proteínas dentro de otras. Así, idea otro camino interesante y tan válido como pueda ser cualquier simbiosis. También da mucho valor al papel de los virus. ¿Y por qué no?
    Mi pensamiento al respecto se resume en:
    1º La evolución es un hecho, no una teoría y es algo que me parece evidente al conjugar tanto la gran diferencia entre grupos de seres -pez y mosquito- como el parecido entre otros grupos -caballo y asno-, la semejanza de individuos que nos hace considerarlos como pertenecientes a uno de tales grupos -p. e. el humano- y las menores, pero existentes diferencias entre dos cualesquiera de los elementos de un grupo. Ya ves que evito referirme a especie.
    2º Los cambios se dan por modificaciones de índoles diversas en el genoma.
    3º La selección natural, limitando su significado a la supervivencia y mayor reproducción de los más aptos, es la teoría que mejor explica la evolución, incluso prescindiendo de las amplitudes que otorguemos a la gradación y de la idea de especie. Y, desde luego, del imposible azar.
    4º En la selección natural cabe toda la complejidad evolutiva hasta el momento descubierta.
    5º El registro fósil es tan extraordinariamente excepcional que sólo da pistas, pero no demostraciones irrefutables de gradualismo. Por tanto habría que ponerse de acuerdo sobre el tema.
    6º Debieran ser más frecuentes experiencias como las reseñadas en el artículo de Neo: “Evolución en 40.000 generaciones” o “Evolución rápida en peces” y alguno más que no recuerdo. Pero dejan sin resolver si en algún momento podemos hablar de una especie distinta y ello deriva de la indefinición de especie.
    7º Insisto en que el concepto de especie está muy lejos de ser satisfactorio. Está claro dentro de la reproducción sexual animal, pero falla con las plantas y no existe un criterio fino para la reproducción asexual. También habría que revisar ese tema.
    8º Encuentro muy fanatizados no sólo a los creacionistas, a los que más les valiera barrer su casa de incongruencias, contradicciones, desacuerdos, manipulación de todo pensamiento, mentiras de toda índole y aprovechamiento de la incultura, buena fe, y necesidad de protección divina de sus gentes de base, sino también a estos “científicos” que se acusan mutuamente de interesados, siéndolo gran parte de ellos, capaces de falsificar lo que muestran como “pruebas”. ¿Cómo se puede ser tan estúpido y a la vez saber tanto? Quizá ambas cosas sean compatibles.
    9º Que tampoco escapan, si no de la fe, al menos de la confianza acrítica los darwinistas y sintéticos acérrimos y los que se aferran a que sus nuevas ideas son incompatibles con la selección natural. No recuerdo quién dijo algo muy sabio parecido a esto: La fe ciega en una teoría es un crimen intelectual. Y estoy de acuerdo con ello.
    10º Se ha de acabar con todo dogmatismo -de acuerdo con Gladia-, por lo que con arreglo al método científico apropiado, habría que derrumbar el edificio o modificarlo tanto como sea necesario ante una prueba suficiente. Por ejemplo, yo debo estar dispuesto a renunciar a cualquiera de mis afirmaciones.
    11º Me parece imprescindible un trabajo conjunto. Algo así como los Congresos Solvay.
    Y nada más, amigo lluís, sólo desearte lo mejor para el próximo año y que seas feliz Igualmente para todos los que nos comunicamos a través de Neo y a él-ellos mismo/s. ¡Menos mal que es sólo un resumen!

  13. lluís:

    Pues sí, tomás, estoy muy de acuerdo con muchas de las cosas que dices en tu, digamos, resumen, pero en el video del que hablé,una de las cosas que me pareció entender (quizás lo entendí mal) es que el prof. Máximo Sandín hace una crítica muy dura a Darwin y a a sus defensores de la época (victoriana) y esa crítica tiene un fuerte componente político. De paso le zurra tambien a Malthus, metiendo a todos sus seguidores o simpatizantes en el saco de la “sociedad eugenista”. O sea, Darwin y sus defensores de entonces son para Sandín un mero producto lógico de la sociedad victoriana. Como si la “sociedad victoriana” no hubiera puesto en su mayor parte el grito en el cielo contra Darwin y simpatizantes, aunque a algunos teorizadores les dio por construir aquello del “Darwinismo social”, en base a cosas que Darwin nunca dijo. En resumen a Máximo Sandin no parece gustarle la evolución por selección natural porque es demasiado de “derechas”. Aunque también dice cosas interesantes, por ejemplo sobre el papel de lo que se denominó “genoma basura” y sobre virus y bacterias.
    Lo mismo te deseo amigo tomás. Y en general a todos los seguidores de esta sitio que uno, como tu mismo dijiste en un comentario, ya siente suyo.

  14. NeoFronteras:

    Apreciados Tomás y Lluís:
    Estoy bastante de acuerdo en los puntos que ha señalado Tomás. Lo malo (y bueno) de los seres humanos es que todo lo vemos bajo el filtro de las emociones. Incluso los científicos no se libran de ello. Se encariñan con una teoría (generalmente la suya) y la defienden a capa y espada a costa de lo que sea. Para algunos sus teorías son incluso ellos mismos.
    Decían por ahí que los científicos no cambian de opinión, que simplemente se mueren y entonces la ciencia avanza.
    Siempre ha habido discusiones académicas y siempre ha habido grandes sabios que se equivocaron estrepitosamente. A pesar de todo la ciencia siempre ha avanzado.
    Estos resultados y otros nos dicen simplemente que la ciencia nunca está terminada, que siempre hay resultados nuevos que pueden hacernos cambiar las teorías existentes. Si no fuera así esta web carecería de sentido y la ciencia ya estaría terminada. Todavía queda aventura.
    Todo esto no cambia lo obvio: que el hecho evolutivo existe y que los creacionistas están bastante desquiciados. Hay incluso alguno que sostiene que el plátano fue diseñado por Dios para el hombre, cuando en realidad surgió de una mutación hace muy poco tiempo. Gente por otra parte inconvencible, pues sus emociones les impiden cambiar de opinión.

  15. NeoFronteras:

    Por cierto, puestos a ver vídeos de mejor calidad que los comentados se pueden escoger al azar un par de instituciones académicas extranjeras:

    http://today.caltech.edu/theater/list?subset=science

    http://www.perimeterinstitute.ca/en/Scientific/Seminars/Seminars_Overview/?prev=1260766800/

    En el segundo caso, y buscando un poco, hay alguno de Smolin y sobre la naturaleza del tiempo.

    A veces parece que algunos pertenecemos a un mundo académico a años luz de otros.

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