Carreras armamentísticas de la naturaleza

No es la primera vez que hablo de armas y batallas entre especies en el blog (véase Cuentos de batalla para insectos), pero el post de hoy va más allá. No se trata solo de batallas, se trata de la evolución continua de las armas que presentan los organismos implicados.

Poniéndolo en el terreno humano, para hacer una primera aproximación, hemos visto cómo las armas han ido evolucionando, así como las defensas contra ellas: la creación de aviones de combate VS misiles antiaéreos, la creación de grandes buques de guerra VS submarinos o la Guerra Fría en su conjunto. Aunque es un ámbito que parece muy nuestro (el de las armas), volvemos a ser meros imitadores, puesto que la vida lleva haciendo esto millones de años.

Insectos que parasitan árboles, mientras estos desarrollan sustancias químicas para frenar su avance, a la vez que los insectos se hacen más resistentes a ellas y los árboles potencian su efecto… El felino antepasado del guepardo que corre detrás del antepasado de las gacelas, mejorando su acercamiento sigiloso y su velocidad para capturarlas y devorarlas, mientras ellas hacen lo mismo con sistemas de detección y huida rápida, hasta llegar al momento actual de tener al animal terrestre más rápido y a uno de los bóvidos más veloces.

De hecho podríamos estar así eternamente. Hablando de ejemplos en que la relación entre un organismo y otro ha favorecido el desarrollo de una capacidad concreta en uno de ellos, con la respuesta del otro que contrarresta esa primera capacidad, necesitando otro desarrollo del primero para mejorarla. Vaya, lo que en biología se llama coevolución.

Colibrí coevolución

Los colibríes (como este Selasphorus rufus) son otro grupo que muestra una elevada coevolución, en esta caso con flores, pues las flores de algunas plantas se adaptan perfectamente al pico de los colibríes, y viceversa. Fotografía de Jim Culp

Recientemente he leído sobre una de estas carreras armamentísticas que ha atraído muchísimo mi atención. Básicamente porque atañe a especies de mis grupos favoritos animales: anfibios y reptiles. Pero también por el hecho que no se da en dos especies diferentes, sino en dos géneros distintos de tritones y serpientes. En los tritones, el género es Taricha, mientras que en las serpientes es Thamnophis.

En este caso, todos los tritones poseen tetrodotoxina, mientras que todas las serpientes son resistentes a esta toxina. Lo más interesante es que donde hay tritones muy tóxicos (capaces de matar todos los humanos de una habitación llena), hay serpientes brutalmente resistentes a ellos. Mientras que donde hay tritones un poco menos tóxicos, también hay serpientes con menos resistencia. Eso muestra una absoluta coevolución entre ambos grupos.

Parece obvio que la carrera armamentística empezó con el antepasado común de los tritones Taricha y con el de las serpientes Thamnophis, puesto que hablamos de dos géneros enteros. Afortunadamente, la ciencia detrás de este caso nos trae sorpresas. Para entenderlas, hay que saber que la tetrodotoxina bloquea un tipo de poro concreto (para los más exigentes, el poro es el canal donde pasan iones sodio) que tienen las células nerviosas y musculares, impidiendo la contracción del músculo y provocando una parálisis total (no se puede respirar y el corazón no late).

tritón de California

El tritón de California (Taricha torosa) es uno de los tritones poseedores de tetradotoxina. Fotografía de J Maughn

Pues buscando estos poros en las serpientes, investigadores vieron que hay hasta tres de ellos (hay más de un tipo de canal de sodio) con mutaciones que modifican su forma, impidiendo que la tetrodotoxina los bloquee. Además, uno de los canales mutados solo se encuentra en las serpientes más resistentes a la toxina, que son las que viven en los mismos sitios donde hay los tritones más tóxicos.

Pero lo mejor lo he dejado para el final: una de las mutaciones tiene una antigüedad de 170 millones de años. ¿Por qué esto es lo mejor? Pues porque ni las serpientes ni los tritones existían en esa época: los tritones aparecieron hace 40-50 millones de años, y las serpientes hace 140 millones de años. Así que su origen está en un antepasado del lagarto que terminó originando a las serpientes.

La implicación de este hallazgo es que las serpientes parecen estar predispuestas de base a ser resistentes a la tetradotoxina. Así que si supusiéramos erróneamente que toda evolución tiene un sentido, un final, un objetivo concreto, el destino de las serpientes sería el de contrarrestar el efecto de esta poderosa toxina.

northwestern garter snake

Thamnophis ordinoides, conocida en inglés como northwestern garter snake, es una de las serpientes resistentes a la tetradotoxina. Fotografía de K Schneider

La verdad es que ni la evolución tiene un sentido concreto, ni las serpientes están destinadas a nada (por mucho que algunos se empeñen a considerarlas un ser diabólico y maligno). Como todo, ha sido la presión selectiva la que ha llevado a las serpientes del género Thamnophis a ir siendo cada vez más resistentes a la tetradotoxina debido a su relación con los tritones. Tan solo con que no se hubieran encontrado o que las serpientes tuvieran otras preferencias alimentarias, podría haber desaparecido esta presión.

Este es el mecanismo por el que se dan todos los casos de coevolución y carreras armamentísticas entre organismos, desarrollando unas capacidades y contrarrestándolas. La presión a la que se han visto sometidos los organismos ha favorecido unas características y no otras, así que es pura evolución.

Ahora, poder rastrear una carrera como esta hasta su propio inicio o, al menos, hasta un posible desencadenante, realmente es una oportunidad única. Y, como se dice en el artículo de Ed Yong, también lo es poder trazar los genes que afectan a un rasgo y cómo estos cambian hasta modificarlo. Porque, seamos claro, difícilmente sabremos a qué se debe la diferencia de inteligencia o de peso, con todos los genes que intervienen, pero si tenemos un rasgo con pocos genes, será mucho más fácil y se podrá entender mejor la relación entre genotipo y fenotipo (es decir, entre el gen y su rasgo correspondiente).

DH

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