Sobre el tamaño eficaz de una población.

Esta entrada la publiqué en este blog hace un tiempo. La traigo de nuevo, pues creo que conocer su contenido puede hacer más comprensible la entrada siguiente sobre extinciones.

Reunidos, unos amigos charlábamos de temas relacionados con el medio ambiente de Galicia. Uno de ellos, bien intencionado, comentó que, en los Ancares, el urogallo “ya” no está en peligro de extinción, pues hay unos veinte ejemplares por la sierra. Biológicamente, me parece una población pequeña, pero para tener más datos pregunto que cómo se distribuyen esos veinte por sexos. Mi amigo, algo picado, comenta que “salió el biólogo…” La conversación cambió de tono, siempre cordial. 

Comento que una cosa es el tamaño censal de una población. Es decir, el número de individuos que encontramos después de realizar un censo y que simbolizamos como N. Tiene importancia biológica, pues ese tamaño viene determinado por criterios de territorialidad, disponibilidad de recursos, número de predadores y demás factores que pueden limitarlo. El número de individuos que puede haber en un territorio no es ilimitado.

Pero esos veinte urogallos que hay en los Ancares (es un decir), deberían de constituir una población biológica. ¿Es así? Primero conviene comentar lo que en biología entendemos por “población”, un concepto muy operativo.

Para los biólogos, una población es un conjunto de individuos de la misma especie que comparten espacio, tiempo y algunas más características biológicas que determinan una alta cohesión reproductiva y ecológica. Indudablemente, los miembros de una población se reproducen entre sí y tienen hijos fértiles. El requerimiento conceptual y funcional de que se produzcan hijos fértiles implica que esa población es capaz de autoperpetuarse sin necesitar ayudas externas de ningún tipo para hacerlo.

Entramos en terrenos evolutivos al decir que una población debe (biológicamente hablando) originar la siguiente. Esto garantiza, dentro de lo que cabe, la perpetuidad de esa población en ese hábitat. A los individuos les resulta indiferente reproducirse, pero es un proceso fundamental para la especie a la que pertenecen. En urogallos (como en todas las aves, y mamíferos y muchas otras especies animales y vegetales), la reproducción es sexual, es decir, implica a machos y hembras. Por eso yo preguntaba que, dentro de la población censal de 20 urogallos, cómo se repartía este censo entre machos y hembras. Es aquí donde aparece el concepto de “tamaño eficaz de población” (Ne), que viene a decir a cuántos individuos reproductores equivalen los 20 de los que nos hablaba mi amigo.

Existen fórmulas para calcular este tamaño eficaz. Todas ellas tienen en cuenta el número de machos y de hembras, además de factores influidos por el modo de reproducción. Y en todas, el número de machos y el de hembras aparecen como un producto, de modo si una de las cantidades es igual a cero, el total también lo es. Si todos son machos, (hembras = cero) o todas hembras (machos = cero), el tamaño eficaz es cero. Cuando el tamaño es cero, la población está abocada a la extinción, para comprenderlo no hace falta aplicar fórmula ninguna. En esas fórmulas es fácil ver que, dentro de un tamaño censal dado, el valor máximo se produce cuando el número de machos es igual al de hembras.

Una fórmula muy utilizada es la siguiente, aunque tiene sus limitaciones:

                   (nº de machos) x (nº de hembras) 

Ne = 4 x  ---------------------------------------------

                 número de machos + número de hembras

Donde Ne representa el tamaño eficaz,-

nº de machos es el número de machos y

nº hembras, el número de hembras.

¿Porqué el calificativo de eficaz? Porque se define desde el punto de vista de permanencia de la población en un territorio dado. Esos individuos, los reproductores, serán los que transmitan sus genes a la generación siguiente y quienes contribuirán, a que ésta permanezca en su hábitat. Por eso les llamamos eficaces.

PARTENOGÉNESIS Y OTRAS DUDAS

En épocas en las que la sexualidad estuvo vista como algo sucio o pecaminoso, las mitologías hablaban de personajes singulares que nacieron  sin auxilio de varón. Es el caso de los héroes griegos o del mismo dios Mitra. Nacidos de mujer, siempre pura, y de un dios, se distinguieron por una vida de sacrificio y de entrega al bien de los demás mortales. Hicieron cosas encomiables y por eso, al fin de sus días, su padre dios les regaló la inmortalidad, que siempre ha sido un bien muy preciado por los humanos.

MITRA

Mirando la vida de los héroes, tenemos que terminaban siendo inmortales y eso es puro mito. Nadie lo discute hoy. Pero si nos vamos al inicio de sus vidas, está el tema de las doncellas generando descendencia. ¿Se puede discutir hoy ese origen? ¿Es explicable desde un punto de vista biológico?

Veamos qué nos dice la biología. Entre los seres de la escala animal, existe ese tipo de reproducción y se llama "partenogénesis", pues en griego "partenos" quiere decir eso, doncellas.

La reproducción es la principal función de los seres vivos relativa a la población de la que forman parte.. Existen diversas modalidades suyas y, en general, parece que la sexual es la que mayor éxito evolutivo ha tenido. Apoyo mi comentario en la gran diversidad de seres que existen con esta estrategia reproductiva. Otra estrategia es la asexual, con menor diversidad entre aquellos que la tienen como norma reproductiva. En ambos casos, sexual y asexual, existen múltiples y diversas modalidades, muchas de ellas curiosas o enigmáticas.

ESQUEMA DE REPRODUCCIÓN
ALTERNANTE EN HELECHO

Tal vez el poder evolutivo de la reproducción sexual radique en la gran variabilidad de gametos que puede generar cada individuo reproductor. Esto incide en una gran diversidad en la descendencia, que permite que en cada generación haya hijos muy diferentes desde un punto de vista genético y, por tanto, exista entre ellos variabilidad suficiente como para que puedan estar más o menos adaptados a los diferentes ambientes que encuentren.

En la reproducción asexual se producen individuos genéticamente iguales a sus progenitores. En las descendencias no se genera nueva variabilidad (salvo mutación) y son mayores los riesgos de extinción. Mientras los ambientes permanezcan constantes, no es malo este tipo de reproducción, pues los hijos son similares a sus progenitores, que han probado estar adaptados a ellos, puesto que se han podido reproducir.

En muchos organismos, tanto animales como vegetales, se dan casos de individuos con

ESQUEMA DE REPRODUCCIÓN ASEXUAL
EN  FRESA

ambos tipos de reproducción que alternan en momentos diferentes de sus vidas, por eso hablamos de reproducción alternante; helechos y musgos tienen reproducción de esta modalidad. También existen especies con fases sexuales y fases asexuales en diferentes generaciones, no necesariamente alternas. Casos muy bonitos desde múltiples puntos de vista biológicos. Fresas, medusas y muchos más grupos biológicos presentan fases reproductivas de ambos tipos.

Pero antes he dicho que existen modalidades reproductivas que resultan "enigmáticas". Al menos para mí lo son, por cuanto con ellas se me presentan aspectos inexplicables desde diversos puntos de vista. Me refiero, por ejemplo, a la partenogénesis. Estas situaciones representan auténticos retos para los científicos, pues plantean esas preguntas sin resolver que marcan el camino por donde debe ir la ciencia en su afán de explicarnos el entorno.

Hay muchas cosas que quedan fuera de mis esquemas cuando intento buscar respuesta a diversas dudas ante este hecho natural. Siempre me planteo preguntas del tipo qué, cómo, quiénes, dónde, cuándo, por qué, para qué, de qué manera y otras, pero no tengo respuesta para ellas cuando son relativas a la partenogénesis.

EL ESQUEMA ANTERIOR HECHO
REALIDAD EN MACETA

Es mucho lo que se sabe de ella, faltaría mas con tanto científico estudiándola, pero tal vez falte una explicación integradora de la totalidad del proceso. Por mi parte, sólo tengo conjeturas. Por ejemplo, no sé de qué manera influyen las condiciones ambientales en las hembras, de modo que su fisiología opte por una reproducción sexual o una partenogenética. Tampoco sé si se trata de un proceso similar en todos los seres vivos, o si son varios diferentes, cada uno con sus características peculiares.

No tengo duda de que si son estrategias biológicas que poseen las especies,  sus pautas de funcionamiento han de estar guardadas en bloques de genes. Un bloque determina la reproducción sexual y otro, la asexual. Los seres con ambas estrategias reproductivas poseerán ambos bloques de genes, que transmitirán a sus descendientes. Transmiten una posibilidad de respuesta ante un estímulo concreto. El que en un ambiente se reaccione de uno u otro modo, (actúe uno u otro bloque de genes), deberá presentar algún tipo de ventaja adaptativa a quienes lo posean, pero no lo sé.

MACHO ORIGINADO POR
PARTENOGÉNESIS

Pero desconocerlo no me representa ningún tipo de fracaso ni nada similar. Simplemente me hace ser consciente de lo que ignoro y más bien me enseña que es poco lo que conozco.

Por otra parte, es largo el camino que aún queda por recorrer antes de poder explicar muchas cosas de nuestro entorno. Es el reto para quien quiera seguirlo.