EL MUNDO: DARWIN INTERACTIVO

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DARWIN. AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY

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jueves, 19 de junio de 2008

Pinzones vs. Verodes

Las Islas Galápagos están en el Pacífico a unos 1000 km de la costa americana. Son 13 islas, 17 islotes y 47 rocas de diferentes tamaños. Su origen es volcánico reciente geológicamente hablando.
Darwin había visto pinzones en la costa americana; pero su sorpresa fue encontrar en cada una de las islas galápagos una especie muy similar pero diferente. Al principio él creyó que eran variedades; no obstante al enviar sus colecciones a especialistas, entre ellos John Gould, éstos afirmaron que se trataba de especies diferentes.


Darwin observó que los picos de los pinzones eran diferentes y no sólo diferentes sino que se habían adaptado al tipo de granos o de insectos que había en cada una de las islas.

Debemos pensar que se trataba de islas volcánicas y que las semillas y los insectos procedieron de América, a unas islas llegaron unos tipos de plantas e insectos y a otras islas otros.
Darwin observó que los picos de los pinzones se habían adaptado a los distintos tipos de semillas o de insectos. En algunos casos los pinzones llegaron a islas en la que había escasez de semillas, pero había insectos que vivían debajo de las cortezas de los árboles. Sus picos se alargaron para poder capturarlos debajo de las cortezas. Unos pinzones tenían picos adaptados para comer insectos; si comían insectos grandes, tenían los picos grandes; si comían insectos pequeños tenían picos pequeños. De hecho una especie tenía el pico parecido al de un pájaro carpintero, utilizándolo igual que éste, para perforar la madera; no obstante carecía de la larga lengua que tienen los pájaros carpinteros para sacar a los insectos de la madera. En su lugar, el "pinzón carpintero" utilizaba una espina de cactus que sostenía con el pico. Picos grandes, picos pequeños, picos muy masivos para romper semillas gruesas, picos para comer insectos, picos alargados para introducirlo en los agujeros, picos para sujetar espina de cactus...

Todo ello hizo pensar a Darwin que todos los pinzones procedían de uno americano que se había adaptado a las peculiaridades de cada isla. Darwin pensaba que eran variedades del mismo pinzón; pero, tal como hemos dicho más arriba, otros naturalistas los definieron como especies diferentes.

Hoy en día se considera que los pinzones de Darwin son 14 especies, de las cuales 13 viven ellas Islas Galápagos y 1 en la Isla Cocos.
Un análisis genético, basado en el ADN mitocondrial y en la parte de ADN que codifica el citocromo C, demostró que todos los pinzones de Darwin tienen un ancestro común. Ese ancestro común ya no vive hoy en día; pero el más próximo es el pinzón cantor (Certhidea olivacea), el segundo es el pinzón vegetariano (Platyspiza crassirostris), tercero y cuarto son dos grupos hermanos:los pinzones arbóreos y los de tierra. La especie de la Isla de Cocos está muy relacionado genéticamente con el pinzón arbóreo.
Darwin tardó bastantes meses en juntar todas las piezas y darse cuenta de que el mecanismo que producía la evolución de las especies era la selección natural. Aquel pinzón más adaptado a las condiciones de cada isla en concreto, es el que tenía más probabilidades de dejar descendencia; de sus hijos, los más adaptados a aquella isla, serían los que dejarían más descendencia... y así hasta dar origen a diferentes especies en las diferentes islas.
Tras leer las obras de Humboldt, Darwin estaba deseando llegar a Tenerife y subir hasta el Teide para ver la riqueza de su flora y fauna.
El barco en el que viajaba, el Beagle, avistó la Isla de Tenerife el 6 de enero de 1832. Se estaban preparando para echar el ancla a media milla de Santa Cruz de Tenerife cuando se les acercó un barco que les comunicó que como venían de Inglaterra, donde había una epidemia de cólera, debían permanecer doce días en cuarentena. El capitán del Beagle, Robert Fitzroy, no era hombre de mucha paciencia; así que no esperó levó anclas y se dirigió a las islas de Cabo Verde. Antes de perder de vista definitivamente a Tenerife, vieron el pico del Teide, surgiendo de un mar de nubes.
1832
January 6th

Oh misery, misery — we were just preparing to drop our anchor within 1/2 a mile of Santa Cruz when a boat came alongside bringing with it our death-warrant.- The consul declared we must perform a rigorous quarantine of twelve days. — Those who have never experienced it can scarcely conceive what a gloom it cast on every one: Matters were soon decided by the Captain ordering all sail to be set & make a course for the Cape Verd Islands...
January 7th
We were beating about during the night with a light baffling wind & in the morning a most glorious view broke upon us. — The sun was rising behind the grand Canary & defined with the clearest outline its rugged form. — Teneriffe, grey as yet from the morning mist, lay to the West: some clouds having floated past, the snowy peak was soon in all its grandeur. As the sun rose it illumined this massive pyramid, parts of which either stood relieved against the blue sky or were veiled by the white fleecy clouds: all rendered the scene most beautiful & varied. — Such moments can & do repay the tedious suffering of sickness. — We stood on a tack in direction of Santa Cruz; but were soon becalmed before reaching it. — The day has been one of great interest to me: every body in the ship was in activity, some shooting, others fishing, all amused.- No one could withstand such delightful weather...


Así Darwin perdió la oportunidad de visitar aquella isla que era uno de sus sueños. Si hubiera parado estoy casi seguro de que su agudo espíritu observador se habría dado cuenta de que desde la playa hasta la punta del Teide (3 718m de altura) había muchas especies diferentes de una planta suculenta del género Aeonium.

Lo ocurrido con el Aeonium es totalmente similar a lo de los pinzones. Las Islas son volcánicas. La vida tuvo que partir de cero. Hubo un Aeonium original de Africa, que se trasladó a las Islas y allí se adaptó a las diferentes islas, e incluso dentro de una única isla, como es Tenereife, a las condiciones climáticas de las diferentes alturas. En Canarias existen 31 especies del género Aeonium que van desde grandes arbustos a pequeñas plantas. Algunas dan flores blancas, otras amarillas, rosadas o rojas...

Hacer suposiciones sobre lo que hubiera podido ocurrir siempre es arriesgado; pero me gustaría pensar que si no hubiera sido por el cólera, hoy Tenerife sería famosa también porque en ella Darwin descubrió la selección natural.

DARWIN: FORMACIÓN DE UN ATOLÓN

Darwin publicó una explicación de la formación de atolones de coral en el Pacífico Sur (1842) basada en las observaciones hechas durante su viaje de cinco años a bordo del HMS Beagle (1831-1836). Su explicación, que sigue siendo aceptada como básicamente correcta, implica la consideración de que varios tipos de islas tropicales — empezando por las islas volcánicas más elevadas, continuando con los arrecifes de barrera, y terminando con los atolones — representan una secuencia de subsidencia (hundimiento) gradual de lo que comenzó como un cono volcánico oceánico. Darwin razonó que un arrecife de coral desarrollado alrededor de una isla volcánica en el océano tropical, crecerá hacia arriba a medida que la isla se hunde, formando tarde o temprano un gran arrecife coralino, como el representado, por ejemplo, por Bora Bora. Esto ocurre porque la parte externa del banco se mantiene por sí misma próxima al nivel del mar por su crecimiento biótico, mientras la parte interior del banco se rezaga en su crecimiento, dando lugar a una laguna, porque las condiciones en el interior son menos favorables para los corales y las algas calcáreas, responsables de la mayor parte de crecimiento del arrecife. Durante ese proceso, la subsidencia lleva al viejo volcán a encontrarse por debajo del nivel del mar, pero no así a los bancos de coral, que no dejan de crecer mientras la isla se hunde, manteniendo la máxima actividad biológica donde las condiciones le son óptimas, al ras del agua. Al llegar a este punto, la isla que nació como un cono volcánico, se ha convertido en un atolón, una isla coralina de forma anular.
Como los atolones son producto del crecimiento de organismos marinos tropicales, estas islas sólo se encuentran en aguas cálidas en los trópicos. Islas volcánicas ubicadas más allá de las zonas donde la temperatura del agua es la adecuada para el crecimiento de los organismos marinos que forman los corales, se hunden y son erosionadas en la superficie. Una isla que se ubica donde la temperatura del océano es apenas suficientemente caliente para el crecimiento del filón ascendente para compensar el hundimiento, se dice que está en el Punto de Darwin. Las islas más polares se desarrollan hacia montañas marinas o guyots; las islas más ecuatoriales se desarrollan hacia atolones (por ejemploAtolón Kure).
Reginald Aldworth Daly ofreció una explicación algo diferente de la formación de un atolón: los mismos serían islas desgastadas por la erosión (olas marinas y corrientes oceánicas) durante el último retiro del nivel del mar (ocurrido en la era glacial) de aproximadamente 100 metros por debajo del nivel actual del mar, se desarrollaron como islas coralinas (atolones) (o arrecifes coralinos sobre una plataforma que rodea una isla volcánica no completamente desgastada) cuando el nivel del mar gradualmente se elevó al derretirse los glaciares. El descubrimiento de la gran profundidad del remanente volcánico bajo muchos atolones, favorece la explicación de Darwin, aunque pueda haber poca duda que el nivel fluctuante del mar ha tenido una influencia considerable sobre los atolones y otros filones.
Animación que muestra el proceso dinámico de formación de un atolón coralino. Los corales (representados en púrpura) crecen alrededor de una isla oceánica, formando un arrecife anular. Cuando las condiciones son las adecuadas, el arrecife crece, y la isla interior se hunde. Eventualmente la isla desaparece debajo del nivel del agua, dejando un anillo de coral con una laguna en su interior. Este proceso de formación de un atolón puede insumir unos 30.000.000 de años.

EL ORIGEN DE LAS ESPECIES

ontario museum

GENES HOX: LOS SECRETOS DEL DISEÑO ANIMAL

El descubrimiento de los genes Hox constituyen una de las historias más apasionantes y fascinantes de la biología contemporánea. Los precedentes de tal descubrimiento fueron la demostración de que el cuerpo de los animales está dividido en territorios estancos, compartimentos que no se ven a simple vista pero que están limitados por unas fronteras invisibles, que ni una célula, ni sus hijas, violan jamás durante el desarrollo del organismo.

Cualquier especie animal posee una decena de genes Hox, siempre dispuestos en fila a lo largo del cromosoma y con el mismo orden en todas las especies. Cada gen Hox define, y es responsable, de un trozo de cuerpo (los compartimentos anteriormente citados), siendo el orden de los genes en la fila el mismo que las partes del cuerpo que cada gen define: a la izquierda los genes que especifican la cabeza, en el centro los del tronco y a la derecha los del abdomen.

Es especialmente importante el descubrimiento de que los genes Hox son intercambiables entre las especies, teniendo como base saber que, por ejemplo, el cuarto gen de la fila define una parte de la cabeza en todos las especies animales y que el último gen Hox define la zona anal. Al ser intercambiables, permite, por ejemplo, que un gen Hox humano sea capaz de curar a una mosca que tenga destruido el gen equivalente.

Por último, el descubrimiento de los genes Hox permite entender la Evolución de las especies como el resultado del ajuste fino de un mismo plan de diseño inventado una sola vez hace aproximadamente unos 600 millones de años

G-HOX (Mosca de la fruta y Ratón)

EL CUENTO DEL ANTEPASADO. Richard Dawkins


El cuento del antepasado
Richard Dawkins

Con su incomparable ingenio, claridad e inteligencia, Richard Dawkins, uno de los biólogos evolutivos más famosos del mundo, ha iniciado a un sinfín de lectores en las maravillas de la ciencia con libros como El gen egoísta. Ahora, en El Cuento del antepasado, Dawkins nos brinda una obra maestra: un emocionante viaje marcha atrás a lo largo de la evolución. El autor imagina que todas las especies de la tierra emprenden un viaje simultáneo de regreso al pasado, algo así como un peregrinaje a sus orígenes. A lo largo del viaje, el biólogo cuenta una serie de historias entretenidas y perspicaces que ayudan a entender temas como la diversificación de las especies, la selección sexual y la extinción. El Cuento del antepasado es una lección imprescindible sobre la evolución y, al mismo tiempo, una lectura fascinante.

"En este extenso libro, Dawkins, el famoso biólogo evolutivo nos ofrece un elocuente tratado sobre la evolución que no soslaya ni los últimos descubrimientos ni sus provocativas opiniones."Scientific American"
Alegre y atrevido, El Cuento del antepasado logrará con toda seguridad embarcar al lector en la aventura -y controversia- de la ciencia."Bryce Christensen, Booklist"
Una de las mejores obras de Dawkins: un compendio enorme, casi enciclopédico, rebosante de información e ideas."Kirkus Reviews"El más modesto y encantador de sus ocho libros."John Horgan, Discover
"Estamos ante un gran libro: una narración intrigante pero sincera en cuanto a las controversias existentes y diáfana en cuanto a los aspectos científicos. Dawkins no huye de la complejidad cuando es precisa pero la reduce al mínimo, y termina ofreciéndonos la representación más clara y exhaustiva del desarrollo de la vida en nuestro planeta que probablemente se pueda encontrar."James Trefil, Washington Post