Una adaptación biológica

Una adaptación biológica es un proceso fisiológico o rasgo morfológico o del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período mediante la selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito.

Tiene tres significados, uno fisiológico y dos evolutivos1Algunos fisiólogos utilizan el término adaptación para describir los cambios compensatorios que ocurren a corto plazo en respuesta a disturbios ambientales. Estos cambios son el resultado de la plasticidad fenotípica. Sin embargo, esto no es adaptación y los términos aclimación y aclimatización son más correctos.2

En biología evolutiva, la adaptación se refiere tanto a las características que incrementan la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo, como al proceso por el cual se adaptan los organismos:1

• Adaptación como patrón: Cualquier carácter, morfológico, fisiológico, de conducta, o de desarrollo que incrementa la supervivencia y/o el éxito reproductivo de un organismo.3 Por ejemplo, se considera que la presencia de hemoglobina es una adaptación que permite el transporte de mayor cantidad de oxígeno en la sangre.

• Adaptación como proceso: Los mecanismos por los cuales la selección natural ajusta la frecuencia de los genes que codifican para rasgos que afectan el número de descendientes que sobreviven en generaciones sucesivas, esto es, la aptitud. Por ejemplo, en un taxón el aumento en la concentración de hemoglobina puede considerarse una adaptación a ambientes con baja concentración de oxígeno.2 Como en este caso los atributos necesarios para la adaptación y para la selección natural incluyen variabilidad, repetibilidad,heredabilidad y supervivencia diferencial de los descendientes, muchos autores consideran que la adaptación es casi sinónima de la selección natural.2

Existe una diferencia conceptual importante entre la respuesta evolutiva a la selección natural y la selección fenotípica. Mientras que la respuesta evolutiva a la selección natural requiere el estudio del cambio genético que tiene lugar de una generación a la otra, la selección fenotípica describe los efectos inmediatos de la selección en la distribución estadística de los fenotipos dentro de una generación sin considerar la base genética o herencia de los caracteres.4

Es importante tener presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como resultado de la mutación (cambios puntuales en el ADN, reestructuración del ADN, reestructuración cromosómica) y recombinación.5

La adaptación es un proceso normalmente muy lento, que tiene lugar durante cientos de generaciones y que en general no es reversible. Sin embargo, a veces puede producirse muy rápidamente en ambientes extremos o en ambientes modificados por el hombre con grandes presiones selectivas.2 La falta de adaptación lleva a la población, especie o clado a la

Adaptación de comportamiento característica que ha desarrollado un organismo mediante selección natural a lo largo de muchas generaciones, para solventar los problemas de supervivencia y reproducción a los que se enfrentaron sus antecesores.

2. QUÉ SON LAS ADAPTACIONES?

En sentido familiar, las adaptaciones son aquellos aspectos llamativos del mundo de los seres vivos, que como Darwin señaló acertadamente “con razón provocan nuestra admiración”. Los organismos y todas sus partes tienen un sentido de intencionalidad, una complejidad muy organizada, precisión y eficacia, y una ingeniosa utilidad.

Uno de los ejemplos favoritos de Darwin era el pico y la lengua del pájaro carpintero, magníficamente ideados para extraer los insectos enterrados en la corteza de los árboles, y los no menos impresionantes mecanismos del cerebro y de la conducta, que aseguran que la víctima obtenida con tanta dificultad es del agrado del pájaro carpintero. O asombrarnos ante las llamadas de peligro de algunos monos, que son diferentes dependiendo de si el depredador es una pitón, un águila, o un leopardo, con respuestas distintas de los que las reciben, que miran hacia abajo, arriba, o corren hacia los árboles. O contrastar el sutil moteado de un insecto camuflado, con los colores llamativos de especies estrechamente relacionadas que mimetiza la librea de un grupo de animales nocivos. O pensar en la sensatez de la hembra urogallo rechazando pretendientes que tienen cicatrices visibles de parásitos, y de las hembras de ratón que prefieren el olor de los machos sin parásitos. O en la legra del pene de un caballito del diablo, hábilmente concebido para desplazar el esperma rival antes de que el propietario lo deposite. O en las increíbles condiciones ambientales de los montículos de las termitas, que mantienen una temperatura constante a pesar de los días calurosos y noches heladas de la sabana. O en las orquídeas que atraen polinizadores por su increíble parecido a las abejas hembra dejando su polen sobre el dorso de su defraudado visitante.

3. CÓMO SE PRODUCE LA ADAPTACIÓN: SELECCIÓN NATURAL

Darwin consideró de forma acertada la adaptación como el problema central que tenía que resolver cualquier teoría de la evolución. Y su teoría de la selección natural lo conseguía con creces. Para ésta, la adaptación se produce a través de la selección natural, gradualmente, de forma acumulativa, ajustadas por fuerzas selectivas en ambientes que han cambiado durante millones de años.

3.1. Fenotipos ampliados Los efectos fenotípicos de los genes no se limitan al cuerpo, cerebro o pensamiento de los organismos que albergan el gen. Estos pueden extenderse más allá del organismo. Pensemos en el comportamiento paralizado de un pájaro que anida o de una araña que teje su tela, de los genes en los cucos manipulando a sus padres embaucados; en los de anfípodos (criaturas del tipo de los camarones), que se vuelven muy llamativos para los depredadores y constituyen el siguiente paso en el ciclo vital de sus parásitos, conducta fatal para ellos pero muy buena para el parásito.

4. CÓMO SE CREA LA CARACTERÍSTICA: SELECCIÓN DARWINIANA

La selección natural implica cambios aleatorios (errores de copia durante la replicación). Influidos por fuerzas ambientales, éstos prosperan o se pierden en las sucesivas generaciones dependiendo de cómo encajen en el ambiente.

Este proceso de variación, selección y diferenciación aleatorias no está limitado a la selección natural. De hecho, se sabe que es el único proceso mediante el cual la creación surge en ausencia de un creador, y de forma natural sin intervención inteligente. Darwin (y su coodescubridor Wallace) elaboraron un método de lo que hoy se reconoce que es una solución clásica al problema de explicar cualquier resultado que simule un plan deliberado.

4.1. Azar. Antes del descubrimiento de Darwin, la única solución alternativa a la existencia de un creador todopoderoso era la reivindicación de que las adaptaciones se habían producido al azar. Pero esto es insuficiente para explicar su exquisita organización. Efectivamente, podemos pensar en las adaptaciones como en máquinas muy complejas, como en diseños de extraordinario funcionamiento a los que no es posible haber accedido por azar. Donde la selección natural actúa desde el caldo primitivo a orquídeas y caballitos del diablo a través de millones de pequeños cambios, cada uno no muy diferente del anterior, la evolución fortuita precisará de un salto único desde el caldo primitivo hasta organismos de funcionamiento sofisticado, en un sólo suceso improbable.El azar juega un papel en la evolución. Este elemento, por ejemplo, existe en las mutaciones. Y, por supuesto, existe la ocurrencia de accidentes. Y de acuerdo con la teoría neutral de la evolución molecular, las reglas del azar provocan un cambio a nivel molecular y genético (aunque sin dar lugar a efectos fenotípicos). Aunque, sin embargo, remotas casualidades puedan modelar los organismos, esto no puede justificar las adaptaciones, o las características creadas de los seres vivos. No todo lo referente a un organismo es producto de la selección natural. Pero sí todo lo referido a la adaptación.

5. CÓMO COMPRENDER LOS PROPÓSITOS: CONSTRUCCIÓN INVERSA

Sabemos que una adaptación tiene un sentido de utilidad referido a algún propósito. ¿Cómo podemos descubrir cuál es su fin? El truco es considerar la adaptación como si fuera un objeto diseñado. Lo analizamos como si fuera un artefacto y tratamos de encontrar los principios de creación que nos conducen a él. Esta es una herramienta de estudio común a muchas profesiones y se conoce por construcción inversa. Imagine que es un constructor de aviones que desea plagiar otro de una compañía rival. Estudiaría su producto y ante cada característica planificada en apariencia se preguntaría el por qué y trataría de descubrir qué es lo que sus diseñadores tenían en mente.Ahora consideremos aves que vuelan. El análisis aerodinámico de las alas de los buitres demuestra que su gran área de superficie y sus bordes con muescas están diseñadas para planear. Por el contrario, la estrechez y los bordes lisos de las alas de los albatros son prueba de que su propósito es el vuelo de navegación.Hasta hace poco, nosotros podíamos construir en sentido contrario sólo el producto final, la adaptación no el lento y acumulado trabajo de millones de años que la había producido. En la actualidad las simulaciones por medio de equipos informáticos pueden mostrarnos la evolución de este trabajo. La determinación de los caminos seguidos es una parte importante para completar el análisis funcional.La construcción inversa explica el diseño exacto de las alas de los buitres

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