Esta es una publicación del 24 de abril de 2010. Ver cómo se produce la especiación es el segundo de mi serie Evolution que comenzó con El Curioso Caso de los perros

Vimos que las diferencias más pequeñas pueden conducir a variaciones dramáticas cuando observamos la amplia variedad en perros. Pero a pesar de sus diferencias, todas las razas de perros siguen siendo la misma especie entre sí y su antepasado. ¿Cómo se dividen las especies? ¿Qué causa la especiación? ¿Y qué pruebas tenemos de que la especiación haya ocurrido alguna vez?

Los críticos de la evolución a menudo recurren a la máxima de que nadie ha visto nunca una especie dividida en dos. Si bien eso es claramente un hombre de paja, porque la mayoría de la especiación tarda mucho más que nuestra vida útil en ocurrir, tampoco es cierto. Hemos visto especies divididas, y seguimos viendo especies divergentes todos los días.

Por ejemplo, hubo dos nuevas especies de barba de chivo americana (o salsifis, género Tragopogon) que surgieron en el siglo pasado. A principios de la década de 1900, tres especies de estas flores silvestres, el salsifí occidental (T. dubius), el salsifí de los prados (T. pratensis) y la planta de ostras (T. porrifolius), se introdujeron en los Estados Unidos desde Europa. A medida que sus poblaciones se expandían, las especies interactuaban, a menudo produciendo híbridos estériles. Pero en la década de 1950, los científicos se dieron cuenta de que había dos nuevas variaciones del crecimiento de barba de cabra. Aunque parecían híbridos, no eran estériles. Eran perfectamente capaces de reproducirse con su propia especie, pero no con ninguna de las tres especies originales, la definición clásica de una nueva especie.

¿Cómo sucedió esto? Resulta que las plantas parentales cometieron errores cuando crearon sus gametos (análogos a nuestros espermatozoides y óvulos). En lugar de hacer gametos con una sola copia de cada cromosoma, crearon uno con dos o más, un estado llamado poliploidía. Dos gametos poliploides de diferentes especies, cada uno con el doble de información genética que se suponía que tenían, se fusionaron y crearon un tetraploide: una criatura con 4 juegos de cromosomas. Debido a la diferencia en el número de cromosomas, el tetrapoide no podía aparearse con ninguna de sus especies parentales, pero no se le impidió reproducirse con accidentes similares.

Este proceso, conocido como Especiación híbrida, se ha documentado varias veces en diferentes plantas. Pero las plantas no son las únicas que se especializan a través de la hibridación: las mariposas Heliconius también se han dividido de manera similar.

No se necesita una masa de mutaciones acumuladas a lo largo de generaciones para crear una especie diferente, todo lo que se necesita es algún evento que aísle reproductivamente a un grupo de individuos de otro. Esto puede suceder muy rápidamente, en casos como estos de poliploidía. Una sola mutación puede ser suficiente. O puede suceder a un ritmo mucho, mucho más lento. Esta es la especiación por la que se conoce la evolución, los cambios graduales con el tiempo que separan a las especies.

Pero solo porque no podamos ver todos los eventos de especiación de principio a fin no significa que no podamos ver la división de especies. Si la teoría de la evolución es cierta, esperaríamos encontrar especies en varias etapas de separación en todo el mundo. Habría algunos que acaban de comenzar a dividirse, mostrando aislamiento reproductivo, y aquellos que aún podrían parecer una especie pero no se han cruzado durante miles de años. De hecho, eso es exactamente lo que encontramos.

La mosca del gusano de la manzana, Rhagoletis pomonella, es un excelente ejemplo de una especie que comienza a divergir. Estas moscas son nativas de los Estados Unidos, y hasta el descubrimiento de las Américas por los europeos, se alimentaban únicamente de espinos. Pero con la llegada de nuevas personas llegó una nueva fuente de alimento potencial a su hábitat: las manzanas. Al principio, las moscas ignoraban las sabrosas golosinas. Pero con el tiempo, algunas moscas se dieron cuenta de que también podían comer manzanas y comenzaron a cambiar de árbol. Aunque solo esto no explica por qué las moscas se especializarían, una curiosa peculiaridad de su biología lo hace: las moscas gusano de la manzana se aparean en el árbol en el que nacen. A medida que unas cuantas moscas saltaban a los árboles, se separaban del resto de su especie, a pesar de que estaban a solo unos metros de distancia. Cuando los genetistas echaron un vistazo más de cerca a finales del siglo XX, descubrieron que los dos tipos, los que se alimentan de manzanas y los que se alimentan de espinos, tienen frecuencias alélicas diferentes. De hecho, justo delante de nuestras narices, Rhagoletis pomonella comenzó el largo viaje de la especiación.

Como es de esperar, otros animales están mucho más avanzados en el proceso, aunque no siempre nos damos cuenta hasta que miramos sus genes.

Las orcas (Orcinus orca), más conocidas como orcas, se ven bastante similares. Son delfines grandes con manchas blancas y negras que cazan en manadas y realizan trucos geniales en Sea World. Pero desde hace varias décadas, los mammalogistas marinos han pensado que había más en la historia. Los estudios de comportamiento han revelado que diferentes grupos de orcas tienen diferentes rasgos de comportamiento. Se alimentan de diferentes animales, actúan de manera diferente e incluso hablan de manera diferente. Pero sin una forma de seguir a las ballenas bajo el agua para ver con quién se aparean, los científicos no podían estar seguros de si las diferentes culturas de ballenas eran simplemente peculiaridades transmitidas de generación en generación o una pista de mucho más.

Ahora, los genetistas han hecho lo que los investigadores del comportamiento no pudieron. Miraron cómo se reproducen las ballenas. Cuando observaron todo el genoma mitocondrial de 139 ballenas diferentes en todo el mundo, encontraron diferencias dramáticas. Estos datos sugieren que efectivamente hay al menos tres especies diferentes de orcas. El análisis filogenético indicó que las diferentes especies de orcas se han separado durante 150.000 a 700.000 años.

¿Por qué se separaron las orcas? La verdad es que no lo sabemos. Tal vez fue un efecto secundario de modificaciones para cazar diferentes fuentes de presas, o tal vez hubo algún tipo de barrera física entre las poblaciones que desde entonces ha desaparecido. Todo lo que sabemos es que mientras estábamos ocupados pintando paredes de cuevas, algo causó que grupos de orcas se dividieran, creando múltiples especies.

Hay muchas razones diferentes por las especies divergen. La más fácil, y la más obvia, es algún tipo de barrera física, un fenómeno llamado Especiación alopátrica. Si nos fijamos en las especies de peces en el Golfo de México y frente a la costa de California, descubriremos que hay muchas similitudes entre ellas. De hecho, algunas de las especies se ven casi idénticas. Los científicos han observado sus genes, y las especies a ambos lados de ese delgado puente terrestre están más estrechamente relacionadas entre sí que con otras especies, incluso las de su área. Lo que sucedió es que hace mucho tiempo, los continentes de América del Norte y del Sur estaban separados, y los océanos estaban conectados. Cuando las dos masas de tierra se fusionaron, las poblaciones de especies se aislaron a ambos lados. Con el tiempo, estos peces han divergido lo suficiente como para ser especies separadas.

Las especies también pueden dividirse sin límites tan claros. Cuando las especies divergen como las moscas de la larva de la manzana, sin una barrera física completa, se llama Especiación simpátrica. La especiación simpátrica puede ocurrir por todo tipo de razones. Todo lo que se necesita es algo que haga que un grupo tenga menos sexo con otro.

Para una especie de mosquero monarca (Monarca castaneiventris), todo se trataba de apariencia. Estos pequeños insectívoros viven en las Islas Salomón, al este de Papúa Nueva Guinea. En algún momento, un pequeño grupo de ellos desarrolló una mutación de un solo aminoácido en el gen de una proteína llamada melanina, que dicta el patrón de color del pájaro. Algunos papamoscas son todos negros, mientras que otros tienen vientres de color castaño. A pesar de que los dos grupos son perfectamente capaces de producir descendencia viable, no se mezclan en la naturaleza. Los investigadores encontraron que las aves ya ven al otro grupo como una especie diferente. Los machos, que son ferozmente territoriales, no reaccionan cuando un macho de diferente color entra en su césped. Al igual que la mosca de la manzana, los papamoscas ya no se cruzan y, por lo tanto, han dado el primer paso para convertirse en dos especies diferentes.

Estos pueden parecer pequeños cambios,pero recuerde, como aprendimos con los perros, los pequeños cambios pueden sumar. Debido a que no se cruzan, estos diferentes grupos acumularán aún más diferencias con el tiempo. A medida que lo hagan, comenzarán a parecerse cada vez menos. Los animales resultantes serán como las especies que vemos claramente hoy en día. Tal vez algunos se adapten a un estilo de vida completamente diferente al de sus especies hermanas: las orcas, por ejemplo, pueden divergir dramáticamente a medida que los pequeños cambios les permiten adaptarse mejor a sus tipos de presas únicos. Otras pueden permanecer bastante similares, incluso difíciles de distinguir, como lo son varias especies de ardillas hoy en día.

El punto es que todo tipo de criaturas, desde los insectos más pequeños hasta los mamíferos más grandes, están siendo objeto de especiación en este momento. Hemos observado que las especies se dividen, y seguimos viéndolas divergir. La especiación está ocurriendo a nuestro alrededor. La evolución no solo sucedió en el pasado; está sucediendo ahora mismo, y continuará mucho después de que dejemos de buscarla. Soltis, D., & Soltis, P. (1989). Especiación alopoliploide en Tragopogon: Insights from Chloroplast DNA American Journal of Botany, 76 (8) DOI: 10.2307/2444824