NeoFronteras

Sobre la evolución en la transición agua-tierra

Área: Biología — miércoles, 22 de junio de 2016

La habilidad de los peces de poder adentrase en tierra firme ha aparecido evolutivamente de manera independiente al menos en 30 ocasiones.

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Somos peces modificados. Nuestra estructura ósea sólo puede ser explicada si nuestros cuerpos han evolucionado a partir del de los peces. Algunas personas incluso presentan rasgos en las orejas que son restos de las aberturas branquiales de los peces.

El caso es que estos peces evolucionados que somos nosotros se preguntan sobre su sentido en este mundo, sobre su origen, sobre si son fruto de la casualidad o si no quedó más remedio que se diera su emergencia.

El paso clave fue la conquista de la tierra firme. Antes de ese episodio, sobre los continentes sólo había plantas y artrópodos, pero no vertebrados. Hace 350 millones de años algunos peces empezaron a conquistar las orillas de esos continentes vírgenes a los vertebrados hasta que la evolución dio lugar a toda una diversidad de animales terrestres.

La cuestión es si esto fue un caso único o si se intentó en más de una vez. Quizás ocurrió como en el caso de la evolución de la pluricelualridad. Se estima que el paso hacia la multicelularidad se dio unas 20 veces a lo largo de la historia biológica de este planeta, la mayoría de ellas en la época anterior a la explosión del Cámbrico, hace más de 500 millones de años. Pero algunas veces también se dio después, por ejemplo en el Volvox, que formó sus primeras colonias hace sólo 200 millones de años.

Ahora un estudio sostiene que los peces oceánicos consiguieron por evolución la habilidad de saltar a la orilla de la tierra firme en, al menos, 30 ocasiones a lo largo de la historia evolutiva de este planeta. Esto sugiere que esta transición puede que no sea tan difícil como se había supuesto hasta ahora.

El estudio está basado en la diversidad de los peces de la actualidad que se pueden permitir el lujo de adentrarse en tierra firme por un periodo relativamente corto de tiempo. Además, se centra en los factores que permiten ese cambio tan extremo en el estilo de vida.

Terry Ord y Georgina Cooke (ambos de University of New South Wales, Kensington) revisaron artículos científicos sobre cómo ciertos peces se las han ingeniado para poder visitar tierra firme. Esto les ha permitido contar cuántas especies de peces actuales se han adaptado a vivir temporalmente fuera del agua y estudiar si estos peces tienen aspectos en común. Además, analizaron los factores medioambientales que pudieron promover esta emergencia desde el agua.

En total hay 130 especies de peces con este estilo de vida en algún grado, desde los que sólo pueden estar unos segundos fuera del agua a los que pueden pasar horas o incluso días, como algunas especies de anguilas.

Entre todos ellos está la anguila americana (Anguilla rostrata), que se desliza de un charco a otra después de la lluvia. También el escorpión marino espinado (Taurulus bubalis), un pez que salta de una charca intermareal a otra cuando el nivel de oxígeno disminuye peligrosamente. O el saltador del fango atlántico (Periophthalmus barbarous), que con sus aletas gatea de un charco fangoso a otro en busca de comida.

En el árbol filogenético de los peces hay 33 familias que contienen al menos a una especie que tiene cierta afinidad por la tierra firme. Parece que esta habilidad ha aparecido evolutivamente de manera independiente en muchos de estos casos y familias, así que los autores concluyen que la habilidad de adentrarse en tierra firme apareció por evolución al menos 30 veces.

Estas especies de peces amantes de la tierra firme son ecológicamente muy diversas. Esta capacidad de visitar tierra firme apareció en peces que viven en climas distintos, comen cosas distintas y viven en una amplia gama de ambientes, de ríos a océanos.

Una de esas familias (Blennioidei) está formada por peces costeros y ha sido estudiada directamente por los autores del estudio en siete localizaciones diferentes del Indo-Pacífico (Guam, Okinawa, Taiwan, Rarotonga, Tahiti, Mauricio y las Seychelles). Estudiaron tanto peces totalmente acuáticos de esta familia como a algunos miembros que se internan en tierra firme. Según los investigadores, estos peces conquistaron la costa sólida entre tres y siete ocasiones diferentes en su historia evolutiva.

Una especie del Pacífico (Alticus arnoldorum) es particularmente interesante, pues los adultos viven pegados a las rocas de la costa gracias a unas aletas que hacen las veces de ventosas para que así las olas no los arrastren. Cuando se ven amenazados en lugar de dirigirse hacia el agua huyen hacia las rocas.

Dos de estas especies de Blennioidei categorizadas como de marinas, en la realidad pasan más tiempo fuera del agua que dentro de la misma.

Al parecer muchas de especies tienen algo en común, suelen estar en zonas intermareales en donde la marea baja deja expuesta grandes superficie de costa a la atmósfera. Esto podría significar que el estilo de vida de nuestros antepasados peces que conquistaron tierra firme podría haber sido similar.

En el pasado se ha mantenido que este tipo de peces de transición dieron este salto evolutivo desde los ríos de agua dulce. Pero quizás, a la luz de los nuevos descubrimientos, posiblemente lo hicieron desde el mar gracias a las zonas intermareales, tal y como se puede ver en los ejemplos actuales, lo que les permitió adentrase cada vez más en los continentes a lo largo de millones de años.

“Un pez fuera del agua puede parece una cosa extraordinaria, pero de hecho es un fenómeno común. El comportamiento anfibio ha evolucionado repetidamente en una amplia diversidad en los peces de hoy en día y el movimiento hacia tierra firme no parece ser tan difícil como se había asumido”, dice Ord.

Incluso en el registro fósil se pueden encontrar varias especies anatómicamente diferentes que en el Devónico estaban intentando conquistar tierra firme. Algunas tenían un número de protodedos diferente a la que finalmente fue constituyó el antepasado de todos los vertebrados terrestres incluidos los humanos. Si una de esas otra lo hubiera conseguido quizás contaríamos ahora en octal en lugar de decimal.

Según lo que mantenía Stephen Jay Gould, este hallazgo no parece tan sorprendente, pues la presión evolutiva hacia una mayor “complejidad” (en este caso adaptación a la vida en tierra firme) es inevitable al estar los otros nichos ocupados por formas de vida más “simples”. Algunos peces terminaron en tierra firme porque no les quedó más remedio que dar el salto hacia una mayor complejidad por falta de un lugar para ellos en los mares. Cuántos fueron exactamente en realizad quizás nunca lo sepamos.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Foto: Georgina Cooke.

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4 Comentarios

  1. Tomás:

    Es inevitable detenerse a pensar que de esas supuestas y probables 30 ocasiones, solo una de ellas tuvo el éxito de diversificarse hacia la evolución de miles de vertebrados en tierra firme -algunos con vuelta al mar-. Se repite la historia del primer ambiente prebiótico que dio lugar a un solo ancestro común. Y lo mismo más tarde con los sinápsidos o mamiferoides, y luego con la única especie actual Homo sapiens. Como en el título de la película “Solo puede quedar uno”. Pero, precisamente, con nuestro conocido ejemplo de especie, parece como si el ambiente y la competencia en todas sus formas, fuesen los elementos que resuelven en ese sentido.

  2. NeoFronteras:

    Efectivamente, estimado Tomás, es “sólo puede quedar un caso”. Por una contingencia una especie da con una “puerta” a toda una nueva oportunidad para diversificarse y ocupar nichos nuevos y lo hace rápidamente en términos evolutivos. Luego, una vez ocupados esos nichos, ya no hay ninguna oportunidad para las demás.

    Un caso especial es el de los humanos. No sólo hemos ocupado nuestros nichos, sino que, además, eliminamos los nichos de otros primates e incluso los llevamos al borde de la extinción directamente por muerte física. Así que, a no ser que desaparezcamos, esas otras especies no tienen ninguna oportunidad.

  3. Miguel Ángel:

    Pues es importante lo que comenta, querido Neo, porque según Gould el paso a la inteligencia podría darse también sucesivas veces. Pero, a este paso, solo será posible después de aquesta Sexta Gran Extinción en la que nos encontramos.

    En cuanto a los arcos branquiales, aunque no es patología frecuente, pueden persistir en forma de bultomas en el cuello (quistes de arcos branquiales en la mayoría de los casos)

  4. David:

    “Ocupamos nuestro nicho libre, y eliminamos los de los demás” Y después hay gente que sueña con asentar o trasplantar a una parte de la Humanidad, en otros mundos habitables y en otras estrellas. Para hacer lo mismo que venimos haciendo aquí, en la Tierra… A no ser que para entonces, la Humanidad sea otra cosa distinta, y exista posibilidades para ello.

    O bien todos los sueños que la Humanidad pueda concebir, se cumplen; o bien, no todos los sueños que podamos albergar, se cumplen, sino solo unos pocos. Y al final todas las especies animales, terminan extinguiéndose de alguna forma -aunque nos refugiasemos en ciudades subterráneas o submarinas de acontecimientos, como deriva continental, gran actividad geotérmicas, y subida del nivel del mar; como la que hubo previa al choque del cometa contra la Tierra, que extinguió definitivamente a los dinosaurios, a excepción de los aviarios. Antes de ese evento, esta especie animal, ya estaba tocada, habiendo perdido su gran diversidad.

    Quizás, es que no queremos aceptar la realidad, que esto, pueda pasarnos a nosotros, esto algún día; y por ello imaginamos escapar hacia otros lugares distantes, para sobre vivir como especie.

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