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Juegos de espejos en Ecología

25 de febrero 2019

Las interacciones entre los organismos sustentan la vida en el planeta y, a menudo, están sujetas a un juego de apariencias más o menos distorsionadas que acaban definiendo cada interacción y el entorno vital de cada organismo.

Els guacamais (Ara spp.) solen tenir coloracions molt vistoses. (CC0-PD).

Los guacamayos (Ara spp.) suelen tenir coloraciones muy vistosas. (CC0-PD).

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A Leyre.

Michael J. Ryan en su libro El gusto por la belleza. Biología de la atracción (A Taste for the Beautiful) describe las estrategias reproductivas de los animales surgidas en torno del apareamiento y de la atracción entre sexos. El modelo más sencillo corresponde a las señales (visuales, sonoras, olorosas) que emiten los individuos de un sexo para ser reconocidos como individuos de la misma especie por los del otro sexo. Esto puede parecer trivial, pero como ornitólogo frustrado puedo dar fe de lo parecidas que me resultan muchas especies de pájaros y lo bien que me iría que sus rasgos fueran aún más contrastados. Si un macho consigue más descendencia al emitir una determinada señal fijada genéticamente (por ejemplo, una mancha coloreada en el plumaje), dicha señal tenderá a perpetuarse en las siguientes generaciones. A partir de aquí, el tema se complica notablemente. Por ejemplo, si dicha señal también es percibida por los depredadores, es evidente que el pájaro tiene un problema añadido, además del de encontrar pareja. Se establece un balance entre el beneficio de tener más descendencia y el riesgo de morir antes de poder dejar progenie.

La coloració del pit-roig el fa més visible que altres ocells de mida similar. (CC0-PD).

La coloración del petirrojo lo hace más visible que otros pájaros de tamaño similar. (CC0-PD).

Espejos para ligar y aparentar

Posiblemente, lo más curioso es la capacidad de la naturaleza para generar juegos de apariencias que añaden encanto a eso que llamamos biodiversidad.

Hay abejas macho del género Eucera que se aparean con orquídeas, como Ophris apifera, que imitan en su forma y color a la abeja hembra. Obviamente la abeja macho pierde su tiempo y sus gametos. ¿Cuál es el beneficio de ese desperdicio? Si las abejas hembra son escasas sería un error tremendo desaprovechar cualquier posibilidad de aparearse, aun a riesgo de equivocarse ligando con un maniquí vegetal. En este caso, quien realmente saca tajada es el constructor del artificio, la flor, que imitando a las abejas hembras, consigue que el roce de los machos transporte más eficientemente su polen de una flor a otra. Otro ejemplo: en algunos peces, como los guppies (Poecilia reticulata), los individuos de un sexo pueden ser atraídos por individuos del otro si son vistos apareándose con otra pareja, aunque no tengan un gran atractivo. Correspondería a un razonamiento del tipo: “aunque no le vea la gracia, si tiene éxito por algo será”. La atracción provocada sobre alguien se refleja hacia los demás y adquiere sentido evolutivo.

Ophrys apifera. Foto a) Bernd Haynold (CC BY-SA 4.0); b) commons.wikimedia.org (CC BY-SA 3.0).

Ophrys apifera. Foto a) Bernd Haynold (CC BY-SA 4.0); b) commons.wikimedia.org (CC BY-SA 3.0).

Si tu imagen te parece poca cosa, los espejos cóncavos son ideales para aumentarla. Los cangrejos violinistas construyen torres cerca de sus madrigueras para hacerse más visibles a las hembras y así incrementar su atractivo. Mostrar que se dispone de excedentes de recursos es un augurio de éxito seguro y ejerce una gran atracción. Esto es algo suficientemente conocido por los humanos. Existen múltiples historias reales o imaginarias de ciudades asediadas que alardeaban ante sus sitiadores de sus abundantes provisiones, aunque en realidad fueran las últimas, en un intento por engañarles. En el mundo animal, estos alardes de magnificación los encontramos también en las enormes colas del pavo real, o en las cornamentas de cérvidos, aunque al final esta inversión en recursos sobrantes tenga un límite antes de disminuir la supervivencia y por tanto la progenie.

El paó real aparenta ser molt més gran quan desplega la seva cua. (CC0-PD).

El pavo real aparenta ser mucho mayor cuando despliega su cola. (CC0-PD).

Espejos y engaños para comer y no ser comido

El mimetismo batesiano es uno de esos casos que se explican en los libros de los institutos. Fue descrito por H.W. Bates, un concienzudo naturalista británico del siglo XIX, famoso por acompañar a A.R. Wallace en su expedición por el Amazonas. Este mimetismo se da en animales, como mariposas o serpientes, que muestran formas o colores parecidos a las de otras especies tóxicas o venenosas. Otros animales y plantas alertan de sí mismos: producen toxinas para defenderse y gentilmente avisan a sus consumidores del peligro mediante formas coloreadas. Así evitan ser consumidos en un absurdo juego en el que tanto el depredador como la presa saldrían perdiendo. Es el caso de la cicuta, cuyos tallos son fácilmente reconocibles por sus manchas rojas – tal y como nos recuerda su nombre en latín, Conium maculatum -.

El mimetismo no deja de ser una forma sofisticada de camuflaje.

Más humildes, las pipas de girasol se escapan de la bolsa mientras las devoro en el despacho, caen y se confunden con el suelo de terrazo. Pero el mimetismo no sirve sólo para escapar de los depredadores. Muchos depredadores son maestros del camuflaje, y se disimulan en el entorno. No hace falta correr riesgos con los felinos de la sabana, ni con las serpientes del bosque tropical para descubrir expertos en el arte del disimulo. En nuestros prados y matorrales son muy frecuentes las arañitas de la familia Thomisidae, que no se distinguen de las flores en las que esperan a algún polinizador incauto.

Aranya de l'espècie Thomisus onustus a punto de depredar a un pulgón. Foto: Felipe Castilla (CC BY-NC).

Araña de la especie Thomisus onustus a punto de depredar un pulgón. Foto: Felipe Castilla (CC BY-NC).

Edward E. Farmer, en su libro Leaf defence explica que también hay plantas que se alían con depredadores de sus insectos consumidores, poniéndolos al descubierto. El camuflaje de los insectos defoliadores adultos sirve de poco en brotes y hojas tiernas, de color verde claro, mientras que las orugas verdes se ven expuestas cuando transitan por hojas nuevas de color rojo de algunas especies. Sobre esas superficies estos son fácilmente detectados por los pájaros que se alimentan de ellos. Aunque otras causas explican también estos colores en los órganos vegetales nuevos, parece que estos juegos de colores ayudan algo a protegerlos.

Brots tendres de connífera. (CC0-PD).

Brotes tiernos de conífera. Foto: ASSY en Pixabay.

La capacidad de emitir señales químicas por plantas y animales es enorme, sorprendente para los humanos debido a nuestro sesgo hacia la percepción visual.

Los juegos de apariencias no lo son únicamente de las formas y colores. Desde hace algún tiempo sabemos que hay plantas que, al ser atacadas por insectos, generan en la atmósfera un entorno de señales químicas que es percibido por sus congéneres, los cuales reaccionan activando sus defensas. Lo más curioso es que algunos estudios recientes muestran que cuando las plantas emisoras y receptoras están emparentadas genéticamente, este mensaje puede obtener mejor respuesta. La selección natural a nivel de grupo emparentado, kin selection, responde a comportamientos que promueven el éxito de parientes, aunque no sean descendientes directos. Un ejemplo serían algunas especies de pájaros que cuidan de la progenie de sus hermanos, ya que comparten con ella una parte substancial de su dotación genética. Este altruismo, sin embargo, no es fácil de ajustar, ya que, al ejercerlo, a menudo se disminuyen los propios recursos, y por tanto el éxito reproductivo. Ampliamente debatida, este tipo de selección había sido propuesta y estudiada en animales, y ahora empezamos a ver que también se da en plantas.

Espejos encadenados y otras combinaciones

No son raras las especies que se proyectan más allá de su presencia física, como en una combinación de espejos orientados oblicuamente entre sí. Es conocido el caso de las especies cuya desaparición de una cadena de alimentación – en realidad una red trófica – tiene efectos más allá de sus inmediatas presas o depredadores. Por ejemplo, la construcción de presas en ríos de la Columbia Británica está provocando la desaparición de los salmones que los remontan y esto perjudica a los osos que se alimentan de ellos. Pero también perjudica a los árboles del bosque boreal circundante, que pierden una importante entrada de nutrientes a partir de los restos de salmón a medio devorar que dejan los osos. Este tipo de impacto ha recibido el nombre de “efecto cascada”, aunque en realidad se trate más de un encadenado de saltos de agua, que de una cola de caballo.

Os grizzly capturant un salmó. (CC0-PD).

Oso grizzly capturando un salmón. Imagen: werner22brigitte en Pixabay.

La inmensa mayoría de los vuelos de mariposa quedan diluidos entre otros tantos acontecimientos minúsculos.

Si trasladamos este juego de espejos a una dimensión temporal nos viene a la mente el famosísimo “efecto mariposa”. Este efecto se refiere a las consecuencias a largo plazo que puede tener una pequeña variación en las condiciones iniciales de un sistema complejo caótico. Esta idea se ha utilizado para ilustrar la poca predictibilidad de las consecuencias de los pequeños acontecimientos, generando una notable fascinación en algunos productores cinematográficos. Pero tampoco hay que sobrevalorar dicho efecto. Una cosa es que haya algunos eventos con consecuencias poco previsibles a priori y otra cosa es que todos los acontecimientos sean igualmente relevantes. El reto es reconocer las cualidades de los pequeños acontecimientos que tienen una gran capacidad de ser magnificados en el juego de espejos. En este sentido, resultan fundamentales lo que llamamos procesos o especies clave, y su identificación da sentido al estudio de la ecología. Al fin y al cabo, si cada minúsculo acontecimiento biológico tuviera consecuencias impredecibles estaríamos en un mundo idiosincrático, sin pautas, y por tanto sería indiferente lo que hiciéramos ante nuestra incapacidad de prever el futuro. Esto sabemos que no es así: nuestros antepasados cazadores-recolectores sabían dónde era más probable encontrar frutos o presas, los agricultores trabajan para cosechar bastante tiempo después de haber sembrado y los ecólogos sabemos que después de un incendio la vegetación volverá a crecer. Es decir, el detalle del futuro es poco predecible, pero los sistemas complejos son deterministas y a cierta escala temporal presentan patrones, como las estaciones, que se repiten a lo largo de los años.

La casa de los espejos de la ecología

Hemos visto ejemplos de cómo la evolución explora las oportunidades que se le brindan. El éxito de invertir en una fisionomía determinada no está asegurado, sino que es indisociable del contexto. Los organismos vivos son inseparables del medio, debido a su necesidad de utilizar y disipar energía. Ese conjunto de seres vivos y medio constituye la unidad de estudio de la ecología. Cuando nuestro foco se centra en el organismo, como en los ejemplos expuestos, solemos hablar de ecología evolutiva.

L'atmosfera del planeta ha estat profundament modificada pels organismes que hi viuen. (CC0-PD).

La atmósfera del planeta ha sido profundamente modificada por los organismos que viven en él. Imagen: PIRO4D en Pixabay.

Pero, incluso cuando queremos centrarnos en el medio, también acabamos encontrando la conexión con la biología. Es el caso de la atmósfera, aparentemente tan poco ocupada de vida, cuya composición está profundamente determinada por los organismos fotosintetizadores que emiten oxígeno y fijan CO2. En última instancia la evolución biológica transforma los organismos y los adapta al medio, y así acaba modificando a éste también. La ecología estudia este complejo juego de espejos que define un mundo que, no lo olvidemos, es transformado por nuestra mera presencia.

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Francisco Lloret
Professor d’Ecologia de la UAB. Investigador del CREAF en temes d’ecologia de la vegetació i canvi global. President de l’Asociación Española de Ecología Terrestre.
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