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Archive for the ‘Biología Evolutiva’ Category

Nos encantan los records. Todo el mundo sabe que el animal terrestre más rápido es el guepardo y en el aire el halcón peregrino. El mamífero más grande es la ballena azul y el más pequeño la musaraña. Recuerdo que cuando trabajaba como guía en compañías de avistamiento de cetáceos, la curiosidad de los turistas siempre estaba dirigida a un número limitado y recurrente de preguntas sobre plusmarcas: Cuál es el cetáceo más pequeño (el más grande es conocido de sobra), qué profundidad llegan a alcanzar los cachalotes o cuánto tiempo resisten debajo del agua eran los grandes clásicos. Lo que tampoco faltaba nunca era la pregunta clasificada para adultos: ¿Quién tiene el pene más grande? La respuesta es obvia por temas de proporcionalidad. La ballena azul dispone de un artefacto copulador (es que no se le puede llamar de otra forma a semejante monstruosidad) de 2,4 metros. Eso sí, siempre se quedaban sorprendidos al saber que los testículos de la ballena azul no siguen la regla de proporcionalidad, ya que la especie que goza del privilegio de presentar las fábricas de esperma más desarrolladas del mundo animal es la ballena franca, con un peso aproximado de media tonelada cada uno (curiosamente la relación tamaño cerebral/tamaño corporal de esta especie es la menor entre los cetáceos, ¿simple casualidad?).  Repito que el tema de la ballena azul se debe analizar teniendo en cuenta las proporciones. Un macho adulto puede alcanzar los 33 metros, por lo que un pene de 2,4 metros supone aproximadamente el 7,5% de la longitud total del animal. Si trasladamos esa proporción a un Homo sapiens macho adulto con una estatura de 1,80 m. nos sale la minucia de 13,5 cm. Nada mas que añadir, ¿no?

 

Que no te intimide, realmente no es para tanto.

Bien, toda esta gran introducción sobre ballenas y órganos reproductores masculinos viene a cuento de una noticia difundida con gran algarabía por la web: se ha descubierto el animal con los testículos más grandes del mundo. Especifico, más grandes en relación a su masa corporal, porque el animalillo del que hablamos es el saltamontes de matorral Platydeis affinis. Los testículos en cuestión rondan los 70 mg. de peso, que no parece gran cosa, cierto si no fuera porque representan nada más y nada menos que el 14% de su masa corporal (los grandiosos ejemplares de la ballena franca no pasan del 1% de su masa). Con este gran hallazgo para la Ciencia queda desbancada oficialmente una especie de Drosophila, con su 12% de masa testicular relativa1, como merecedora de tan honorable distinción

Lejos de quedarme en lo superficial y anecdótico del caso, me pongo las gafas de pasta, enciendo la pipa y me dispongo a profundizar en la miga del asunto testicular.

El estudio del que se extrae el dato sobre los atributos de P. affinis fue publicado ayer en la web de Biology Letters bajo el título Larger testes are associated with a higher level of polyandry, but smaller ejaculate volumen, across the bushcricket species (Tettigoniidae)2. Karim Vahed y su grupo obtuvieron los datos de la masa de los testículos en 21 especies de saltamontes de matorral para compararlos con su masa corporal y otros datos relacionados con la eyaculación. Aquí es necesaria una pequeña explicación para no-biólogos. Para copular los grillos introducen una especie de cápsula, llamada espermatóforo, en el aparato reproductor de la hembra. El espermatóforo porta la ampulla, que contiene el esperma, así como una gelatina que es un regalo nupcial del que la hembra se alimenta durante la cópula y que permite al macho alargar el proceso sin ser expulsado. Perdón por el exceso de tecnicismos, pero ya dije que me armaba de gafas y pipa).

 

Grandes, ¿eh?

En el apartado de resultados aparece el ya famoso dato sobre la enorme capacidad testicular de P. affinis, pero ese 14% es un simple número poco relevante en sí mismo, excepto para amantes de los records. Por cierto, abro paréntesis, quiero recriminar a los autores que en la misma línea en que se recrean con el equipamiento de P. affinis hagan la odiosa comparación con los testículos de Ephippiger ephippiger y Gampsocleis glabra, que no pasan del 1% de su masa corporal. No costaba nada tener un poco más de tacto, que tampoco es cuestión de ridiculizar a los pobres bichos, ¿no? Cierro paréntesis.

Llegados a este punto analicemos por qué un animal podría querer desarrollar sus testículos. Antes dos apuntes. Primero, los animales de los que hablamos son invertebrados, lo que quiere decir que sus testículos solamente producen esperma, no como los nuestros, que también son factorías de producción de hormonas. Segundo, los invertebrados son animales promiscuos, donde no existe la monogamia (no conozco ningún caso y los que haya supongo que no pasaran de meras excepciones de la regla), lo que significa que los machos al no tener una pareja propia deben luchar por copular con un el mayor número posible de hembras para asegurar su descendencia. Por tanto la respuesta parece evidente. Unos testículos mayores producen mayor cantidad de esperma, lo cual es bueno si tienes que copular con muchas hembras, intentando dejar sus receptáculos repletos de tu esperma y evitar que otros machos lo hagan. Parece que esta afirmación es correcta, no solo en invertebrados sino en la mayor parte de grupos animales siempre que no exista monogamia (para una revisión de casos consultar la ref. 3). En el estudio se muestra que, efectivamente, existe una correlación directa entre el tamaño de los testículos y el grado de poliandria de cada especie.

Si este fuera el único resultado del estudio sería un poco soso para una entrada. Así que vamos con el descubrimiento inesperado. Los resultados muestran que existe una correlación negativa entre el tamaño de la ampulla (recordemos que equivale a hablar de la cantidad efectiva de esperma) y el tamaño de los testículos. Es decir, presumir de mayores testículos significa menor cantidad de esperma transferido. Del mismo modo, la relación entre el tamaño de la ampulla y el grado de poliandria también es negativo, algo que ya se conocía anteriormente4.

Pero parece que aquí tenemos un pequeño problema, ya que la primera de estas relaciones negativas choca directamente con lo que decíamos unas líneas más arriba. Si los testículos crecen para producir más esperma, ¿qué sentido tendría eyacular menos? La respuesta está en el regalo nupcial. Los machos de aquellas especies con un elevado grado de poliandria son seleccionadas para reservar mayor espacio a las sustancias accesorias, lo que les permitirá copulas más efectivas en un ambiente altamente competitivo entre los machos reproductores. Además, el hecho de poseer unos testículos de gran tamaño que fabrican grandes cantidades de esperma significa que pueden copular un mayor número de veces en menos tiempo. Es decir, lo importante no es copular una sola vez dejando todas sus valiosas semillitas, sino dejar muchas tantas veces como puedan en el menor tiempo posible.

Antes de iros recordad que lo que los ejemplos de la Naturaleza no suelen servir como justificación en nuestro sub-mundo humano.

 

REFERENCIAS

1: Pitnick, S. 1996. Investment in testes and the cost of making long sperm in Drosophila. The American Naturalist, 148(1): 57-80. (link)

2: Vahed, K., Parker, D. J. and Gilbert, J. D. J. 2010. Larger testes are associated with a higher level of  polyandry, but a smaller ejaculate volume, across buschcricket species (Tettigoniidae). Biology Letters (doi: 10.1098/rsbl.2010.0840). (link)

3: Parker, G. A., Ball, M. A., Stockley, P. and Gage, M. J. G. Sperm competition games: a prospective analysis of risk assessment. Proc. R. Soc. Lond. B., 264: 1793-1802. (link)

4: Vahed, K. 2006. Larger ejaculate volumes are associated with lower degree of polyandry across bushcricket taxa. Proc. R. Soc. Lond. B, 273: 2387-2394. (link)

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La juventud está que da asco verla. En mis tiempos… Así podría empezar el típico lamento de cualquier abuelo cebolleta al uso. Pero no, esa frase la firma un servidor, un tío que comparte fecha de nacimiento con Garfield, vamos, que estoy hecho un chaval. Y es que supongo que todos los que hayáis pasado la barrera de la adolescencia –al menos intelectual- sentiréis una especie de repelús mezclado con ira al ver a la chavalada de hoy en día. Su único fin es vestir lo mas cool- fashion posible, beber como si cada botellón fuera el último y… y creo que nada más. Sé que alguno pensará: “en mi generación la cosa no era muy diferente”. Cierto a medias, querido amigo. A medida que nos vamos atrás en el tiempo, el asunto de la idiotez adolescente disminuye exponencialmente. Pero tranquilos, ¡oh padres y tutores!, la culpa no es toda de vuestra pésima educación, una buena parte es ajena a los cuidados paternos y explicable a la luz del darwinismo (¡herejía!).

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¿Qué tienen en común un pingüino, una sardina y una gaviota? Además de compartir hábitat y mesa, poca cosa más. Aunque una de ellas es especialmente interesante: el patrón de coloración. Supongo que os habréis dado cuenta que la mayor parte de los peces son de color claro ventralmente y oscuro dorsalmente, al igual que muchas especies de aves marinas, tanto voladoras (gaviota) como no voladoras (pingüino).El hecho de que grupos evolutivamente distantes hayan desarrollado estrategias similares es lo que se conoce como convergencia evolutiva y este tema de la coloración es un buen ejemplo (otros casos paradigmáticos son las alas de aves y murciélagos o las aletas de peces y ballenas).

Chilly Willy, un tipo adaptado

Las presiones selectivas que conducen a la adquisición de esta coloración parecen evidentes: los colores claros permiten camuflarse al ser observado desde abajo, a contraluz, y los oscuros al ser observado desde arriba, con la oscuridad de fondo. De esta forma los peces se camuflan de sus depredadores y las aves evitan ser descubiertas.

Y si hay un ave que se ha hecho famosa gracias precisamente a este patrón de coloración son los pingüinos. Las aristocráticos miembros de las 18 especies que componen la familia Spheniscidae visten siempre elegantes fracs (no esperábamos menos de un grupo donde hay emperadores y reyes). Además de por su coloración, son un grupo admirable por sus espectaculares adaptaciones a la vida marina. Como ejemplo su particular plumaje, que los aísla contra las bajísimas temperaturas del agua y del exterior; unos huesos densos (en las aves voladoras son muy ligeros) que contrarrestan el efecto flotador de su grasa corporal, ayudándoles a sumergirse y, cómo no, unas alas absolutamente modificadas en forma de paletas propulsoras, que les permiten velocidades medias de 10 Km/h con puntas de cerca de 60 km/h.

Incayaku paracasensis comprado en Ikea

Toda esta historia de pingüinos era así de sencilla hasta hace unos días, que se publica en Science el descubrimiento de un pingüino fósil de hace 36 millones de años. Lo curioso del Inkayacu paracasensis no son sus enormes dimensiones (1.5 m de altura y 50 kilos), si no lo que se encontró en lo más profundo de sus plumas fosilizadas: los melanosomas de esta especie son totalmente diferentes de los modernos pingüinos.

No te sorprende demasiado, ¿no? Pues escucha. Los melanosomas son gránulos que contienen melanina, es decir, pigmento negro, y que por tanto dan color a las plumas. Variaciones de la forma de esos orgánulos producen variaciones relativas de concentración, lo que en definitiva se traduce en diferentes colores a nuestros ojos. Los melanosomas encontrados en el pingüino fósil de Perú son de dos tipos, largos-finos o pequeños-redondeados, lo que le daba un color grisáceo o marrón-rojizo. Sin embargo los melanosomas de las especies modernas son grandes y ovalados, lo que les viste con su chaqué negro característico. Pero, ¿por qué surge la diferencia? Evidentemente tiene que ser la selección natural que favorecerá a aquellos más oscuros dorsalmente, ya que como decíamos antes, este patrón de coloración el óptimo en las condiciones en las que habita esta ave. Pues no, amigo. Error. Este es uno de esos  false friends de la forma y la función o, en este caso, del color y la función. El oscurecimiento de los pingüinos es un hecho accidental, producto de las modificaciones estructurales sufridas por sus plumas para adaptarse a la vida acuática, que a su vez condujeron a cambios en los melanosomas y en definitiva a la aparición del color negro en su plumaje. La presión de vivir perseguido por una foca leopardo es lo que tiene, que cada salto evolutivo tiene que valer por dos.

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Nota: Esta entrada es una blogorespuesta a ¿Einn?, publicada en Diario de un Copépodo el 1 de septiembre.

Madrij, Ejpaña. Parece una hoja cutre anunciando los brebajes alcohólicos que ofertan en un sitio moderno de la moderna noche madrileña hasta que…

Ejpaña es asín

Sí, aquí también habéis visto bien. Y aquí, sí, seguro, la idea es de un ejpañol. Recurriendo al sabio proverbio de ni pa’ ti ni pa’ mi, queriendo ser políticamente correcto y aunar sensibilidades al más puro estilo de la Alianza de Civilizaciones, el autor pasó del original caipirinha y del españolizado caipiriña, para deleitarnos con un mestizo caipiriñha. ¡Olé!

Pero, ¿sabéis qué pienso? Que en realidad ese papel esconde un mensaje en clave. Quizá no os hayáis dado cuenta, pero esas tres palabras son una magistral lección de uno de los temas más maravillosos –a la par que polémicos- de la Biología Evolutiva. Hablo, como no, del fascinante mundo de la especiación.

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La mascota de Bigote Arrocet

Mira atentamente al animal de la fotografía. Posiblemente no reconozcas la especie. Se trata de Aethia pygmaea, más conocida como alcita bigotuda, un ave marina de la familia Alcidae endémica de las Islas Aleutianas (ese archipiélago que une Siberia y Alaska, usado como un puente gigantesco unos cuantos miles de años atrás). A primera vista, esos mechones blancos a modo de bigotes y la cresta negra cual punki en la Inglaterra setentera, podrían parecer el típico reclamo sexual que hemos visto en infinidad de especies de aves, especialmente de zonas tropicales. ¿Será este otro de esos ejemplos que tanto gustan en esta casa sobre las discrepancias entre forma y función?  Antes desvelar el secreto hagamos un breve repaso de la vida y obra de ese gran milagro que son las plumas.

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Si en la anterior entrada hablaba de las interesantes adaptaciones que implica la entomofilia, la estrategia de polinización mediada por insectos, sin duda quien se lleva la palma en este asombroso campo son las orquídeas. El ideólogo de esta película, Charles Darwin, ya le dedicó su correspondiente libro poco después de publicar ese otro del que posiblemente oyerais hablar el año pasado (diseccionado milímetro a milímetro aquí y aquí).

Y es que, en lo que respecta a filias, nadie puede competir con una orquídea: melitofilia, miofilia, cantarofilia, falenofilia o psicofilia se encuentran entre sus opciones para dejar descendencia. Y no se limitan únicamente a insectos, ya que también comparten sus jugos con aves a cambio del servicio de entrega a domicilio de genes. Para abarcar una gama tan amplia de polinizadores han adoptado mil y una formas, colores, olores y sabores. Pero no se han quedado en lo simple, si no que han llevado la polinización hasta un grado de especialización difícilmente imaginable. Entre los casos más espectaculares podríamos citar la famosa Angraecum sesquipedale, conocida también como orquídea de Darwin, ya que fue él quien predijo que debía haber algún animal que alcanzara el fondo de sus 30 cm. de espolón. El polinizador en cuestión fue descubierto 40 años mas tarde y se le dio el nombre de Xanthopan morganii praedicta una mariposa de la familia Sphingidae que, efectivamente, presenta una espiritrompa del tamaño necesario para llegar al fondo del asunto. (Nota: el Sr. Copépodo ya escribió más y mejor sobre este tema en esta entrada. Léela o muere!)

Sobran las palabras (y los chistes)

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Como aficionado a la Biología evolutiva, me atraen especialmente las historias sobre adaptaciones sorprendentes, que pongan a prueba mi fe en el darwinismo y que me tienten a pensar que tanta perfección solo pudo ser creada por el Ser Superior (ironía). En este campo son especialmente llamativas las co-adaptaciones entre insectos y plantas en el especializado mundo de la polinización, sobre el que he leído una noticia realmente interesante recientemente. Os cuento.

Se sabe que las plantas son capaces de producir calor mediante dos mecanismos: 1) absorción pasiva de la radiación solar gracias a diferentes adaptaciones estructurales y/o cromáticas, y 2) generación de calor propio a partir del proceso respiratorio. La finalidad de este aumento de la temperatura puede ser una respuesta a climas fríos o un elaborado método de recompensa para atraer a insectos polinizadores, a los que proporcionan un ambiente más cálido que el exterior, lo que disminuye el gasto energético del animal, que puede llegar a reconocer por su coloración a las flores productoras de calor. Parece que esta estrategia surgió en plantas polinizadas por escarabajos y hoy en día se sabe de especies donde hay un aumento de la temperatura de hasta 35ºC respecto al aire exterior.

Eléboro fétido, la planta caliente

Eléboro fétido, la planta caliente

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