LAS ADAPTACIONES

 

Un cambio que permita a un organismo funcionar eficientemente se llama adaptación. El cambio adaptativo significa una ventaja para vivir en un hábitat concreto, en una época determinada, y compartiendo el ecosistema con otras especies. Estos cambios pueden producirse a cualquier nivel, desde el molecular hasta el de organización social, desde la capacidad sensorial hasta las asociaciones simbióticas de especies que evolucionan juntas.

El motor del proceso de adaptación es la selección natural. Dado que las maneras en que se puede mejorar el éxito evolutivo son casi ilimitadas, los cambios adaptativos se producen en todos los niveles de la compleja jerarquía de componentes y procesos vitales. Sin embargo, la base molecular de todos estos cambios es siempre la misma: las mutaciones genéticas son alteraciones de la secuencia de nucleótidos del ADN. Dichas secuencias alteradas codifican moléculas de proteínas ligeramente diferentes de las originales, y todo lo demás es consecuencia de esta alteración de las proteínas.

Esto es aplicable a cualquier cambio adaptativo, ya se trate de un mayor desarrollo del sistema radicular para absorber agua de la capa más profunda de la freática (que puede resultarle ventajoso a un algarrobo en el Espinal) o de las inflorescencias pequeñas y poco vistosas de las gramíneas puesto que el principal agente polenizador es el viento, o del color de las alas de algunas mariposas, que les permite mimetizarse con las ramas o el follaje. La gama de posibilidades es inmensa, porque la alteración de las proteínas codificadas en los genes puede afectar a casi todos los aspectos de un ser vivo.

La estructura, la fisiología, la bioquímica y el desarrollo dependen de las proteínas: con ellas se construyen los componentes celulares; prácticamente todas las estructuras vivas están formadas por proteínas; también son proteínas las enzimas que catalizan todas las reacciones del metabolismo celular; otras actúan como mecanismo de control de los genes durante la diferenciación celular y el desarrollo de un individuo a partir de un óvulo fecundado. La presencia de una proteína producida por un gen influye en la actividad de éste u otros genes, permitiendo la interacción entre ellos.

La construcción de los seres vivos se rige siempre por las mismas reglas, sin que importe forma ni tamaño. Los genes dirigen la formación de todas las estructuras; por lo cual , estando sometidas a las presiones selectivas de la evolución, pueden alterarse para mejorar sus posibilidades de supervivencia, mediante los procesos de adaptación.

La estructura de un organismo, ya se trate de un animal, una planta o un microbio, es la culminación de su historia evolutiva, un largo proceso de especiación y adaptación.

Algunas condiciones competitivas recurrentes parecen generar ciertas tendencias de cambio adaptativo, como el aumento de tamaño de plantas y animales: la ventaja evolutiva del tamaño difiere según la especie y su posición ecológica. Si se trata de animales carnívoros, el aumento de tamaño puede situar a una especie, (por ejemplo, el puma), en la cúspide de una pirámide alimentaria. Si se trata de los árboles del monte, la altura, el tamaño y la elevación por sobre los demás les ofrece la ventaja de poder extender las hojas por encima de las especies vecinas, para captar mejor la luz. En la competencia por la luz solar disponible, los árboles grandes siguen ganando.

El camuflaje verde del insecto hoja y las largas espinas del cardón son adaptaciones muy visibles que confieren ventajas selectivas en lugares concretos.

Pero existen adaptaciones igualmente importantes que se manifiestan en el interior del organismo, a nivel molecular, y que configuran su fisiologìa y su bioquímica: las mutaciones beneficiosas de los genes dan lugar a nuevas proteínas, que modifican o controlan procesos internos como la pérdida de agua, la respiración, la digestión y la fotosíntesis. Las adaptaciones fisiológicas y bioquímicas resultantes adaptan la maquinaria metabólica del organismo a un conjunto concreto de condiciones ambientales.

Los animales, las plantas y los microorganismos especializados para vivir en condiciones extremas, como la sequedad invernal del Espinal, presentan pruebas de esta capacidad de adaptación.

Las plantas suculentas, como la tuna y el cardón, reducen la pérdida de agua por evaporación,para ello poseen gruesas cutículas ceéreas y sus estomas (poros que aseguran el intercambio gaseoso entre la planta y el aire atmosférico) están protegidos del calor del aire. Además, recurren a un proceso llamado metabolismo del ácido crasuláceo, (MAC), llamado así porque fueron esas plantas las primeras en las que se observó: cierran los estomas durante el día y los abren al refrescar, por la noche;el dióxido de carbono que entra se fija en un compuesto de cuatro carbonos, el ácido oxalacético, que actúa como reserva provisoria durante la noche.Al salir el sol, los poros se cierran y el dióxido de carbono sale de su "depósito" para ser utilizado en la fotosíntesis.

Todo ser viviente interacciona constantemente con su entorno. Con diversos grados de complejidad, los organismos son capaces de sentir los cambios que se producen en el mundo que los rodea y de reajustar su comportamiento o su metabolismo para adaptarse a dichos cambios. Incluso los virus son capaces de responder a estímulos externos por medio de moléculas receptoras individuales situadas en su superficie externa.

Un carancho, que planea a gran altura, descubre el cadáver de un cuis sobre la cinta asfáltica que surca la llanura.

Una mariposa nocturna (polilla) vuela de noche a través de la abierta extensión, peinando el aire con sus dos hipersensibles antenas en busca de señales químicas: este macho es capaz de captar la presencia de unas pocas moléculas de reclamo sexual oloroso (una feromona), emitido por una hembra de su misma especie a varios cientos de metros de distancia y responde volando en su dirección.

Esto nos da idea de cómo los diferentes organismos han desarrollado adaptaciones para sentir el entorno y responder a sus cambios. En todos los casos, cuando se percibe un cambio en el medio externo, el organismo recibe un estímulo que altera su actividad de modo adaptativo, para sacar el máximo partido del cambio: el carancho utiliza su visión de larga distancia para localizar una posible comida; la polilla distingue una señal química que le indica dónde encontrar pareja.

En la cabeza de la yarará hay cuatro sistemas sensoriales, todos ellos imprescindibles para la caza: los ojos, la lengua bífida y sensitiva, (que capta señales químicas, dejadas en el aire por los animales cercanos), los orificios nasales y las fosetas loreales, que contienen los receptores infrarrojos; estos elaboran una "imagen térmica" de su entorno inmediato, en la que la rata " brilla entre los objetos más fríos que la rodean. Gracias a esta adaptación es capaz de localizar presas "de sangre caliente", como la rata, en la más completa oscuridad.

Otro mecanismo de adaptación sensorial son los ojos compuestos de algunos grupos de artrópodos, incluyendo insectos como las abejas: cada faceta es la lente exterior de una unidad semejante a un telescopio en miniatura, que apunta en una dirección determinada, ligeramente diferente a las de las demás facetas. En la base de la unidad hay un conjunto tubular de células receptoras sensibles a la luz, conectado al nervio óptico. Los ojos compuestos funcionan de dos maneras diferentes: en la primera modalidad cada unidad del ojo está rodeada por una vaina de pigmento denso, que permite a las células fotosensibles funcionar independientemente, aunque todas contribuyen a la imagen definitiva que se forma en el ganglio coordinador. La unidad produce el equivalente a un pixel (elemento gráfico) en una imagen de ordenador. En la segunda modalidad no existe dicho pigmento y el conjunto de todas las unidades, con sus lentes y espejos, produce una imagen única y consolidada, al nivel de las células receptoras de la luz. Este método, llamado de superposición, resulta especialmente eficaz en condiciones de luz poco intensa.

Con respecto a adaptaciones de conducta se puede citar la impresión, que es una de las formas de aprendizaje más rápidas e intensas (tiene lugar durante las primeras horas de vida del animal). Es sumamente importante para la supervivencia en las aves que tienen polluelos nidífugos, que nacen ya bastante desarrollados, con capacidad para moverse y alimentarse por sí mismos. Por medio de la impresión el polluelo, recién salido del cascarón, aprende a responder a un único tipo de animal u objeto "madre" y seguirlo a todas partes, con el fin de evadir a los depredadores y encontrar comida; además, gracias a la impresión, los padres sólo tienen que cuidar de sus propios hijos. Otras interesantes adaptaciones de conducta son: la agresividad; el juego y las migraciones

Como adaptaciones para la reproducción, principal y único propósito de muchos seres vivos, estos han desarrollado ingeniosas estrategias. Por medio de la reproducción, los individuos transmiten a las siguiente generación los genes que determinan y controlan sus características. Los rasgos adaptativos que favorecen el éxito reproductivo (que se mide por el número de organismos de la siguiente generación que sobreviven para reproducirse a su vez) se van extendiendo en la población; los caracteres que reducen dicho éxito están destinados a desaparecer tarde o temprano. En último término, las adaptaciones que se mantienen son las que aumentan las posibilidades de que un individuo engendre descendencia que sobreviva hasta reproducirse. Las adaptaciones reproductivas tienden a conseguir dos objetivos distintos, interrelacionados: producir un gran número de descendientes; y que dichos descendientes sobrevivan hasta reproducirse. No se obtiene ninguna ventaja sólo con tener muchas crías; sólo si estas crías viven lo suficiente para reproducirse contribuirán sustancialmente a la persistencia de un carácter hereditario concreto o de una especie.

La mejor estrategia para que una especie obtenga éxito reproductivo depende del hábitat, la competencia y las limitaciones físicas de su sistema reproductor. Las posibles estrategias abarcan una amplia gama de posibilidades: los ecólogos llaman "r" y "k" a los extremos de ésta.

Las estrategias reproductivas del "r" tienden a producir el mayor número de descendientes en el menor tiempo posible: lo normal es producir un número enorme de crías, que quedan desprotegidas y mal aprovisionadas. Sólo una minúscula fracción del total sobrevivirá para reproducirse, pero aún siguen siendo muchos en número absoluto.

Las estrategias reproductivas del "k", tienden a producir un pequeño número de descendientes grandes, bien nutridos y protegidos a toda costa. Cada individuo de la camada representa una fuerte inversión de energía y atención por parte de los padres, y tiene muchas más posibilidades de sobrevivir hasta la edad de reproducirse.

El resultado final de ambos sistemas es idéntico: la producción de suficientes descendientes, para reponer la generación parental ( de los padres o progenitores).

La dispersión de las semillas abarca variadas estrategias; en el caso de algunas plantitas anuales , como el diente de león, el viento dispersa las semillas alejándolas de la planta madre: cada semilla madura posee un "paracaídas plumoso", que se deja arrastrar fácilmente por el viento.

En cuanto a adaptaciones de la organización social, existen entre los animales ejemplos de especies que forman colonias o sociedades con un considerable nivel de cohesión social, actividades cooperativas y complejos sistemas de comunicación. Cada sociedad es la "unidad evolutiva" en la que se manifiesta la adaptación. Vale como ejemplo la sociedad de las hormigas cortahojas.

Adaptaciones al suelo:

Como hábitat, el suelo hospeda, permanente o transitoriamente, una variada fauna; entre sus componentes, no todos tienen la misma importancia ecológica ni se encuentran todos en los mismos suelos; las tierras de labranza, o bien las que se han conservado en su forma natural y poseen una buena proporción de materia orgánica, son las que presentan una mayor variedad de animales. Según su tamaño estos suelen dividirse en dos grupos: a)- Microorganismos = bacterias; virus; protozoos; actinomicetos. b)- Macrofauna = insectos; arañas; rotíferos; nematodos; moluscos; anélidos; crustáceos; escorpiones; ácaros; miriápodos; vertebrados que viven en cavidades del suelo, que encuentran hechas o hacen ellos mismos (anfibios; reptiles; aves y mamíferos). Con respecto a los vertebrados : de las aves, ninguna es un animal de suelo en sentido extricto, pero hay muchas que construyen o dan forma a su nido en él. Otras tienen una estrecha relación ecológica con el suelo, especialmente en relación con las cadenas alimentarias que integran. Entre los anfibios hay anuros (ranas, sapos) que buscan los huecos naturales del suelo para protegerse durante el día o para pasar el invierno. Los hay, también, que forman por sí galerías bastante extensas, Entre los reptiles son importantes las viboritas de dos cabezas, cuya adaptación al suelo recuerda la de las lombrices. También hay algunas serpientes y culebras que viven en el suelo, con hábitats relacionados estrechamente con él. Los mamíferos están representados principalmente por roedores.

El interés por el desarrollo de estos animales y de su biología nos permite descubrir adaptaciones concurrentes e interrelaciones específicas y con el medio, de gran interés ecológico. La mayoría de las especies , como los ácaros y colémbolos, rara vez sobrepasan el medio centímetro y con frecuencia son microscópicos. Según el punto de vista alimentario pueden ser: predadores: escarabajos, miriápodos, arañas; parásitos: nematodos de numerosas plagas vegetales.: escarabajos; lombrices. Todos estos animales influyen en el mejoramiento de las condiciones mecánicas del suelo; muchos lo logran mediante sus hábitos cavadores, que practican en forma ocasional o permanente; entre estos últimos son particularmente interesantes las lombrices, de merecida fama como mejoradoras de campos de cultivo; otros, como los insectos, utilizan las patas u otras partes del cuerpo para efectuar esta tarea. Las rendijas u otras pequeñas cavidades similares son hábitats de animales que pueden presentar forma plana o de escudo, que son diminutos y que por su forma residen allí sin inconvenientes mecánicos.

Cuando se piensa en esta microfauna , hay que tener presente que en el suelo están rodeados de agua y de aire: esta circunstancia posibilita la vida en el suelo de los rotíferos y de muchos nematodos, en realidad acuáticos porque viven en relación directa con la delgada capa de agua que retienen en su superficie las partículas de suelo (agua higroscópica); cuando la sequedad alcanza límites extremos se enquistan y soportan la época desfavorable.