NeoFronteras

Confirman la regla de Cope

Área: Biología — Domingo, 22 de Febrero de 2015

Comprueban que el tamaño de los animales tiende a aumentar evolutivamente en el tiempo.

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¿Puede predecirse la evolución biológica? Según Stephen Jay Gould, si rebobináramos la película de la evolución y la proyectáramos de nuevo la historia evolutiva sería distinta.
Sin embargo, también se pueden observar que ciertos rasgos han aparecido de manera independiente. Puede que haya ciertas reglas que nos permitan predecir algo, aunque sea toscamente.
Ahora un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford afirma que una característica que sí es predecible es el tamaño de los animales, que tiende a aumentar en el tiempo, en lo que se llama regla de Cope. Esta regla establece que los linajes de los animales tienden a evolucionar hacia mayores tamaños corporales en el tiempo. Esta regla se estableció en el siglo XIX por el paleontólogo Edward Cope, que se dio cuenta de que el tamaño de algunos animales, como el caballo, aumentó según evolucionaban.
Para poder llegar a esta conclusión estos investigadores han realizado un estudio muy amplio en el que han considerado el tamaño corporal a lo largo del tiempo de muchos animales.
Se sabe que los organismos más grandes de la actualidad son mayores que los animales que aparecieron al principio. Pero no estaba claro que el tamaño promedio de los animales haya estado cambiando y aumentando a lo largo del tiempo, lo que daría una direccionalidad o tendencia a la evolución en este aspecto del tamaño corporal. Esto es algo que además no se puede determinar a partir de los organismos que están vivos en la actualidad.
Para poder decir algo al respecto hay que fijarse en el registro fósiles a lo largo de los últimos 542 millones de años, tiempo que abarca desde la explosión del Cámbrico hasta ahora. A lo largo de este periodo el tamaño de los animales se ha multiplicado por 150.
Este aumento de tamaño no se debe a que todos los linajes animales adquieran mayores tamaños corporales, sino a la diversificación de grupos de organismos que ya eran más grandes que otros grupos en la historia temprana de la evolución animal. Por razones que no se saben aún las clases con cuerpos más grandes aparecen como las que a lo largo del tiempo terminan siendo más diversas. Esto es algo que no se sabía antes de este estudio.
Hasta ahora la confirmación de la regla de Cope ha sido complicada, pues los corales o los dinosaurios parecen obedecerla y las aves o insectos no, por ejemplo. Por tanto, quizás lo observado en los mamíferos terrestres no sea una regla general y solo fuera fruto de lo contingente, de una deriva neutra.
En este estudio se recopilo una base de datos sobre el tamaño corporal en 17.000 grupos o géneros de animales marinos de los últimos 540 millones de años que comprendían cinco filos: artrópodos, braquiópodos, cordados, equinodermos y moluscos. Esto cubría el 75% de todos los géneros marinos de animales y cerca del 60% de todos los géneros animales que hayan vivido alguna vez y hayan dejado rastros en el registro fósil.
Tras el análisis apareció un patrón claro: no todos las clases-grupos de especies emparentadas y géneros de animales tenían una tendencia hacia tamaños corporales mayores. Pero aquellos que eran grandes tendían a ser más diversos en el tiempo. Esto sería una consecuencia de la ventaja adaptativa que conferiría una mayor tamaño, como la habilidad de correr más rápido, remover mejor los sedimentos, capturar más fácilmente las presas, etc. Así que se trata de un asunto de supervivencia y diversificación de seres grandes en relación a los seres más pequeños.
Para saber aún más sobre el tema introdujeron estos datos en un modelo computacional. El modelo simuló cómo los tamaños corporales podían cambiar según evolucionaban nuevas especies. Según avanzaba el tiempo virtual cada especie tenía una probabilidad de generar nuevas especies, permanecer igual o extinguirse.
Cuando se creaba una nueva especie virtual el modelo asignaba un tamaño que podía ser mayor o menor al de sus antepasados. Se realizaron muchas simulaciones efectuadas bajo distintas premisas. En unas el tamaño fluctuaba sin afectar la supervivencia (deriva neutra), en otros había una selección natural según el tamaño al conferir este ventajas adaptativas de supervivencia.
Hallaron que las simulaciones de deriva neutra no podían explicar los tamaños corporales observados en el registro fósil. Se necesitaba un proceso evolutivo activo que forzaba la generación de tamaños cada vez más grandes.
La base de datos recopilada también puede servir para otros estudios en el futuro, como para saber si el tamaño corporal depende de la latitud a la que viva el animal, pues se ha podido ver que los animales cercanos al ecuador son, en promedio, más grandes, que los que viven cerca de los polos.
Este estudio apunta, además, a que quizás haya otras tendencias generales en evolución que estén por descubrir.

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Fuentes y referencias:
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Foto: NeoFronteras.

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11 Comentarios

  1. tomás:

    En términos absolutos esta regla ha de ser cierta sin la menor duda, pues si todos derivamos de un ancestro común y éste era unicelular, lo que parece incuestionable, la pluricelularidad, por sí sola, ya otorga un mayor tamaño.
    Parece muy cierta la última frase: “… quizás haya otras tendencias generales en evolución que estén por descubrir”.
    Las aves y los insectos parecen no obedecer la ley de Cope… Puede ser, y hay una observación a tener en cuenta: casi todas las aves vuelan; muchos insectos vuelan, aunque no sabría establecer la proporción entre los que lo hacen y los que no. El caso es que el volar diría que les libera bastante -aunque no del todo- de una importante causa de evolución: ser víctimas de la predación. Parece cierto que las aves no voladoras han sido víctimas de cazadores más rápidos que ellas y ello ha originado que no sean muchas las especies que sobreviven de éstas una vez aparecieron los mamíferos, aunque también sean presa de otras aves sobre todo voladoras.
    Y el menor peso parece bueno para un mejor vuelo. Sería importante conocer si esto sucede también con los insectos. Si fuese así para este filo y la clase Aves, quizá pudiera deducirse una causa común, o una de ellas, para la excepción.

  2. NeoFronteras:

    Las aves vuelan y a mayor tamaño mayor peso y más complicado se hace el vuelo. Las aves más grandes son las terrestres que no vuelan: avestruces, moas, etc.
    Los insectos tienen una respiración traqueal que les impide ser más grandes a no ser que suba el oxígeno atmosférico, como pasó en el Carbonífero.

  3. Dr. Thriller:

    Yo creo que esto, con perdón por el trabajo, es otra tontería ideológica.

    Me parece perfectamente razonable y hasta con pruebas empíricas que pueda existir una presión evolutiva en ese sentido, que estará en equilibrio (o no) con presiones evolutivas en sentido contrario, por tanto, una vez más, lo que determine la partitura es el entorno, y no en absoluto las preferencias inerciales del sistema biológico. Ya se sabe, si usted no se adapta puede tirar la toalla. Si lo que se está buscando es la elasticidad de ese sistema biológico, muy mal me están vendiendo la mercancía, porque además las elasticidades de unos y otros son abismalmente diferentes.

    También me parece de cajón que si un taxón evolutivo tiene éxito se diversifique. Es que no sé, yo no veo la lógica por ninguna parte, es todo un guante, le doy la vuelta como me dé la gana.

    Los insectos tienen un tamaño máximo que viene dado por sus limitaciones metabólicas, sus sistemas respiratorios y la fortaleza de mover una armadura cuyo peso crece en relaciones geométricas. Se podría decir si se quiere que están en su tamaño máximo y que podrían ser más pequeños. Y por cierto, éxito evolutivo sí que tienen.

    Es que esto de interpretar es muy mal rollo. No nos lleva a ninguna parte, como no sea plasmar nuestros prejuicios (o calzadores, como decía Gould).

    Me parece igualmente evidente que mientras existan cosas llamadas océanos, habrá seres que atiendan a las leyes de la hidrodinámica, pero no, no me parece que sean lo mismo ni parecido un ictiosaurio, un tiburón o una orca. Sobre todo si atendemos a su filogenia.

    Y eso que como bien dice el artículo, no nos movemos de los cordados siquiera en el ejemplo.

    A mí la regla que me interesa es la de Titius-Bode xD. Que todo el mundo intenta olvidar como si no existiera.

  4. tomás:

    Querido Neo:
    Parece que estamos de acuerdo en lo de las aves. El que pervivan grandes aves no voladoras no obsta para que su extinción parezca ser más rápida aquella que afecta a las aéreas.
    En cuanto a los insectos, claro que su dimensión está limitada por su sistema respiratorio, pero los hay verdaderos gigantes en su mundo de pequeños, pues existen algunos diminutos.
    Sé que los hay del orden de una décima de mm, aunque no recuerdo el nombre, mientras que el escarabajo goliat es, creo, el mayor que existe. Posiblemente la ralación de masa entre ellos sea superior a la que existe entre el elefante y la musaraña.
    Pero la cuestión que yo planteaba es común: ¿el volar representa alguna ventaja evolutiva? Pienso que sí y que eso puede influir mucho en el tamaño con esa regla que pareces aceptar: cuanta mayor masa, peor para el vuelo.
    Saludos cordiales.

  5. tomás:

    Yo pensaba, Dr. Thriller, que la ley que mencionas podía ser aproximadamente válida en astronomía, pero no en biología.

  6. Dr. Thriller:

    No, estimado Tomás, no es válida en astronomía. Como no tiene la menor base teórica, aunque existe algún tipo de relación de resonancias entre órbitas en casi todos los sistemas, como nadie sabe de dónde sale la esconden pudorosamente bajo la alfombra.

    Ahora, me apuesto lo que sea a que si la regla de Titius-Bode pudiera relacionarse, siquiera remotamente, con algún tótem cultural de nuestra época, digamos la bazzzura antrópica, la unidad de destino en lo universal, como decía Miguelito el de Mafalda, que aunque naciésemos en otra familia con otro nombre y otras costumbres, nacíamos igual, y ya no digamos la libertad de mercado o cualquier excreta tóxica neoliberal, entonces seguro que tendríamos como mínimo estudios Guadiana con cierta periodicidad para confirmar la ley de Titius-Bode & Su P-Madre.

    Pero no, en astronomía lo que cunde son otras cosas (y en astronomira no veas). Desde luego si Shakespeare (o Eça de Queiroz) viviesen hoy, qué lujo, descripciones etológicas que ni los Durrell. Claro que igual se dedicaban a brokers :P

  7. tomás:

    Leñe, Dr. Thriller, por no decir “concha”. La llamo ley -“aproximadamente”- porque así la mencionas y le rebajo el tono precisamente porque no está deducida ni sirve como principio. Pero el caso es que se aproxima. ¿Pura serindipia o cuestión a descubrir posiblemente por esas resonancias que citas?
    Y, entonces, ¿qué sentido tiene tu última frase del 3?
    Saludos cordiales.

  8. Dr. Thriller:

    Que la regla de Cope es una chorrada, y que se usa, deliberada o inconscientemente, para intentar poner ideología en paradigma científico. Hay que tener en cuenta que siempre existe la tentación de recurrir a la conspiración, de que hay un grupo de gente malvada que se comunica a través de arcanos de la criptografía y se reúne en cloacas más o menos adecentadas, pero lo cierto es que somos un animal cultural y nuestras inercias son las que son. No pocas veces (si es que no la mayoría) la gente trabaja denodadamente para sacar adelante aquello que detesta, si es que no contra lo que lucha. Es un problema, sí.

    Es decir, que es lo mismo que la regla de Titius-Bode. Bueno, no es lo mismo, pero la instrumentalización es parecida aunque antípoda. La uso paara hacer una reductio ad absurdum sui generis. Es decir, en mi opinión (no sé si humilde o arrogante, eso es verdad, no son términos incompatibles por cierto) la regla de Cope no dice nada de nada, ni por sí misma ni en compañía de salsa y guarnición, pero esto es una opinión, claro. Hablando con un poco más de perspectiva, la batalla de la biología la tienen perdida, por eso meten tantos recursos en idiotizar directamente (diseño inteligente y demás delirancias de coma profundo), en cambio la astronomía como sigue siendo el no va más, pues no se puede sujetar tanto. A mí me parece una verdadera broma que se hagan parido cosas como el principio antrópico, esto es un petardo político que ni siquiera filosófico (y desde luego, tan magufo como el diseño inteligente), pero como vemos, no se paran en barras.

    Total,lo de Cope es como lo de Titius-Gregory-Bode, el amigo Cope (segundo nombre Drinker, es cierto) nunca dejó escrita su regla, eso fue cosa de Depéret. Y por cierto, la enunciación de la regla dice que el incremento de tamaño corporal asociado a la adaptación tiene como riesgos, tanto a nivel de especie como individuo, que los hace más propensos a la extinción, así que tiene una complejidad que parece sugerir que no se trata de un único efecto, sino un falso fenómeno observacional que es un complejo.

    Como la de Gregory. Digo, Bode xD

    La ciencia se aprecia más en toda su grandeza aceptando su condición tan humana.

  9. tomás:

    Vale, vale, estimado Dr. Thriller. Ya veo que habré de ser más sutil al interpretarte. Es decir que cuando digas vaca puede que quieras decir cava, o cualquier otra cosa a descubrir. No pasa nada. Lo intentaré, con la mejor voluntad, no lo dudes. Pero te expones a que te sea devuelta la cosa.
    Un enigmático y cordial saludo, aunque sólo sea para no der.

  10. Dr. Thriller:

    Pues yo quería ser claro como ecuación diferencial :(

    Hombre, estaría muy mal por mi parte, carente de toda estética y la más elemental coherencia, que pecase de aquello que censuro. Si algo ataco con especial virulencia es la ley del embudo, que es una plaga, así que si me sorprendo cayendo en ella me doy unos martillazos en los dedos como refuerzo negativo espartano (ver a Rajoy hablar o simulacro de habla humana lo tengo prohibido por el médico, aparte que sería un castigo más lesionante).

    Cada uno tiene sus defectillos… el mío es la verborragia. Curiosamente escrita (que conste que no creo estar haciendo terapia, pero bueno, es evidente que el copiloto siempre clava los errores del piloto, desde la barrera se ve todo siempre amplio y cómodo).

  11. tomás:

    No he podido por menos que reirme a gusto con tu respuesta. Sobre todo al recordar a Rajoy decir con frecuencia: “sorías” por abreviar “señorías” y despachar el discurso.
    De la verborragia participo y reconozco que tienes un estupendo sentido del humor.
    Un abrazo.

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