Renovación genética

Cuando hablo de poblaciones con pequeño tamaño, siempre aviso del riesgo de consanguinidad en ellas. No es lo mismo cuando una población de 20 individuos (es un decir) está formada por 10 machos y 10 hembras, o bien por 1 macho y 19 hembras. En este segundo caso, los primeros descendientes serían todos medio hermanos, lo cual podría llevar a un desastre en pocas generaciones debido a su consanguinidad. 

Consanguinidad

En situaciones de reproducción sexual, consideramos que existe consanguinidad cuando los individuos que se cruzan son parientes por poseer un antepasado común. Un caso frecuente de consanguinidad es el cruzamiento entre primos hermanos, pero la consanguinidad más intensa se da en los casos de autofecundación. En la naturaleza hay muchas especies con esta estrategia reproductiva.

Más sobre el tamaño de una población

Mi entrada anterior ha generado algunos comentarios interesantes y los quiero contestar ahora desde aquí.

El tamaño de una población

Una amiga entrañable está preocupada por nuestra fauna. Yo soy pesimista en cuanto a la conservación de muchas especies. Depende de políticas acertadas y proyectadas a largo plazo. Pero también depende de cada uno de nosotros, y tengo mis dudas. Para ella, para mi amiga, escribo estas reflexiones. 

Conservación de variedades

La agricultura ha permitido a muchas especies vivir fuera del ambiente adverso de la selección natural. Para hacerlo, utiliza medios artificiales, pero a nivel biológico esas técnicas tienen sus inconvenientes. La FAO, (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), define como erosión genética a la pérdida de variabilidad (genética) en esas especies cultivadas. 

El azar en poblaciones pequeñas

Hablar del tamaño de las poblaciones es hablar de un tema controvertido. Tal vez sean pocos quienes hayan reflexionado sobre este tema. Es posible, incluso, que haya quienes piensen que dichos tamaños pueden ser ilimitados. ¿Es así?

El azar también importa

Algunos amigos me comentan que, al hablar de poblaciones pequeñas, me acerco más a ideas de M. Kimura que a las de Darwin. No les falta razón, pero han tenido que hacerme reflexionar sobre eso. Llevo tantos años dándole la vuelta a las mismas cosas, que ya no soy capaz de reconocer su paternidad.

Genes inmigrantes

Quiero insistir en lo que escribí en mi entrada anterior, pero ahora utilizando otros aspectos más biológicos y teóricos. Por eso, en algunos casos me repito en los ejemplos dados allí.

Consanguinidad e inmigración

A partir de lo que escribo, se puede pensar que, desde un punto de vista biológico, no me gustan las poblaciones pequeñas. Eso es cierto por motivos que voy explicando, pero no quiero generalizar, pues salvo unas cuantas cosas concernientes a biología molecular, en biología no existen reglas generales que reciban el reconocimiento de leyes. Lo que es bueno para un grupo de individuos, puede ser pernicioso para otros y siempre depende de la estrategia biológica de la especie en cuestión.

Consanguinidad

En situaciones de reproducción sexual, consideramos que existe consanguinidad cuando los individuos que se cruzan son parientes por poseer un antepasado común. Un caso frecuente de consanguinidad es el cruzamiento entre primos hermanos, pero el cruzamiento más consanguíneo es el representado por la autofecundación. En la naturaleza la consanguinidad está muy presente en abundantes especies.

Tiempo de extinciones

En estos días saltan las alarmas con la noticia de que vamos encaminados a una extinción masiva, la sexta en términos geológicos. Para mentes avisadas, esto no es noticia. Digamos que se veía venir. La noticia causa preocupación entre aquellos que sólo piensan a muy corto plazo y, como dijo el Rey Sol,“detrás de mí, el diluvio”. 

Más sobre variabilidad

En un artículo anterior comenté la necesidad de variabilidad en las poblaciones como un requisito para alejar el peligro de su extinción. Decimos que un gen es polimórfico cuando posee varias formas de expresión, eso es, presenta variabilidad.  En general, en todas las poblaciones existe polimorfismo en mayor o menor grado.

Sobre variabilidad génica.

Desde una consideración biológica, no es lo mismo una población de trescientos individuos que una de quince, por ejemplo. A veces, cuesta trabajo hacer comprender que el tamaño de población es importante en las poblaciones naturales, cuando sólo dependen de su propia vitalidad para mantenerse a lo largo de las generaciones, y teniendo que superar la adversidad que representa para ellas la selección natural, con todos sus componentes.

Mas sobre el tamaño de población

Mi entrada anterior ha generado algunos comentarios interesantes y los quiero contestar ahora desde aquí.

El tamaño de una población

No son pocas las personas preocupadas por determinados vertebrados de nuestra fauna, temerosas de su extinción. En ese aspecto, soy pesimista en cuanto a su conservación. Depende de políticas acertadas y proyectadas a largo plazo. Pero también depende de cada uno de nosotros, y tengo mis dudas. 

Eficacia y selección

Hace poco, en este blog presenté un concepto nuevo del que nunca había hablado, la eficacia biológica. Se trata de la capacidad de un individuo para contribuir a la formación de la generación siguiente y, por tanto, al mantenimiento de la especie. Una población debe mantenerse, así como la especie de la que forma parte. Lo contrario es la extinción, que hay que interpretar como un fracaso evolutivo debido a múltiples causas.

He hablado muchas veces de la selección natural, una fuerza que premia a los más adaptados en detrimento de aquellos individuos que lo están en un grado menor. ¿Es posible medir estos grados de, digamos, adaptación? Comenzando con un pacto básico, sí es posible y lo comentaré. Pero quiero también traer aquí la relación entre selección y eficacia biológica. Es lícito decir que son dos fuerzas contrapuestas que giran alrededor del individuo, considerado como la manifestación externa de su genotipo. 

La selección natural actúa contra el individuo reduciendo su valor adaptativo, mermando su capacidad de participar en la formación de la siguiente generación. Es una fuerza con muchos componentes conocidos (y muchos más desconocidos) que los individuos han de superar en mayor o menor medida. Para afrontarla, cada individuo cuenta con las posibilidades biológicas que ha heredado, unas le ayudarán a superarla, pero otras características frenarán su eficacia, siendo aliadas de la selección adversa. 

La eficacia biológica, al contrario, es una fuerza que posee cada individuo de modo innato, gracias a su genotipo, que le lleva a superar los efectos perniciosos de la selección natural. Gracias a ella, le será posible reproducirse mejor en comparación con otros individuos, que en diversos aspectos son diferentes aunque de su misma población. Si esa mejor tasa reproductiva es debida a genes, éstos pasarán en mayor frecuencia a la generación siguiente.

También, hay que decirlo, hay caracteres sobre los que parece que la selección no actúa. Decimos de ellos que son caracteres neutros, (indiferentes a la selección). Pero el resto de caracteres poseen su valor selectivo, que es el valor con el que medimos la actuación de la selección sobre ellos. En plan teórico se puede calcular, si bien partiendo de supuestos pactados. En principio, en un ambiente concreto, los fenotipos salvajes, o silvestres, son los mejor adaptados a él. Por ejemplo, hablando de fenotipos, no podemos decir que el color blanco en un animal, sea bueno o malo para su portador, pues éste podrá nacer en un ambiente nevado, que lo mantendrá disimulado, o en un bosque de otoño que hará que sea claramente manifiesto y pronto sucumba como presa de un predador. Por eso, no podemos hablar en términos absolutos de fenotipos buenos o malos, siendo mejor y más adecuado, referirlos a ambientes concretos.

Pero, ¿de qué modo podemos medir el valor selectivo de un fenotipo? Podemos hacerlo, medirlo, de modo general o bien descomponiendo el fenotipo en varios de sus componentes. 

Por ejemplo, vamos a calcular el valor selectivo de una coloración concreta  en una especie animal, que es debida a un carácter hereditario. Calculamos, para que sea el valor de referencia, el número medio de descendientes que alcanzan el estado reproductor a partir de un buen número de parejas de fenotipo salvaje. A ese tamaño le asignamos el valor 1. Repetimos el cálculo en las mismas condiciones que las utilizadas antes. La única variación que existirá entre una y otra prueba será la presencia o ausencia del carácter hereditario que estudiamos en los individuos. Las diferencias que encontremos, podremos atribuirlas a la única variación que existe entre un grupo y otro. Si relacionamos ambos valores, el obtenido a partir de las parejas salvajes y de las parejas mutantes, tendremos un coeficiente al que llamamos coeficiente de selección, que nos relaciona el valor reproductivo de los portadores de la mutación estudiada. Nos indicará la variación de capacidad reproductora debida a portar ese mutante.

El coeficiente de selección es un valor opuesto a la eficacia biológica. En el individuo se desarrollan dos confrontaciones de cuyo resultado el  fenotipo es responsable. Pero recordemos que éste, el fenotipo, no es una respuesta inexorable de su genotipo a un ambiente determinado. Recordemos la norma de reacción, de la que he hablado y, además, que no todo el genotipo llega a expresarse en un individuo. Esto en cuanto a lo que conocemos. De lo desconocido no puedo hablar por eso, por desconocido pero que existe.

Hechas estas salvedades, en un individuo cualquiera se enfrentan dos fuerzas contrapuestas. Por una parte hay una, interna, fomentada por su genotipo con sus potencialidades plasmadas en su eficacia biológica, su posibilidad de tener hijos capaces de reproducirse y, por tanto, dar lugar a la generación siguiente. Este genotipo, a través del fenotipo, ha de superar a la selección, con un determinado valor adverso relativo, que viene a frenar su capacidad reproductora. Quiero recordar que la selección mas intensa que sufre un individuo viene de parte de sus mismos compañeros de población, los individuos de su misma especie. Una de ellas por ejemplo, la lucha por los recursos, incluido el territorio. Es la selección intraespecífica. 

Por otra parte, contra ese mismo individuo teóricamente supuesto, actúa una fuerza, externa, la selección, que le impide su total realización como individuo y posible productor de hijos reproductores. Dos fuerzas contrapuestas. Si los genes son los responsables de las diferentes respuestas individuales, decimos que actúa la selección natural. 

En un caso teórico, si la eficacia biológica de un fenotipo concreto es máxima, decimos que su valor es 1. En este caso, suponemos que no ha actuado la selección. Todos los nacidos alcanzan la edad reproductora y dan lugar a hijos fértiles. Por tanto, la selección es nula, y representamos su valor como 0. Si, por el contrario, todos los individuos han muerto en fase juvenil debido a poseer ese carácter, y ninguno de ellos alcanzó la edad reproductora, la eficacia biológica ha sido 0 y la selección ha sido total, es decir, 1.

Pero puede ser que la selección actúe sobre variaciones normales de los fenotipos, que los genotipos no se vean afectados por estos efectos y no haya modificación genética ninguna. Porque  puede ser que la selección actúe contra formas extremas de una determinada norma de reacción.

Variabilidad y selección

En un artículo anterior, comentaba el número posible de gametos diferentes que puede formar un individuo, siempre que sea heterocigoto para varios genes. 

Como base, es preciso que exista variabilidad en los genes, que conocemos como variabilidad génica. Gracias a los diversos alelos y a sus posibles combinaciones, aparecen diferentes gametos y a esto le llamamos variabilidad gamética. Nos indica que los gametos producidos por un individuo heterocigoto no son iguales en cuanto a los alelos de los que son portadores. Como consecuencia de esta variabilidad gamética surge la variabilidad genotípica, cuando estos gametos fecundan o son fecundados para originar un nuevo ser. Al hablar de variabilidad genotípica, nos referimos a los diferentes genotipos que es posible encontrar en una población. 

Espermatozoides. Cada uno con un genoma diferente.
Variabilidad gamética

Todo esto está muy bien. Pero ¿realmente es así? Decididamente, no, y voy a explicarme o intentar hacerlo. En estas consideraciones anteriores me olvido de la selección natural y sus efectos. Además, estoy suponiendo que todos los genotipos se van a manifestar porque tienen las mismas posibilidades de hacerlo. Pero una cosa es que se formen esos genotipos (combinación de alelos coadaptados que posee cada individuo) y otra, muy diferente, que sus individuos portadores alcancen la madurez reproductora. Desde su nacimiento hasta alcanzar ese estado, está actuando la selección natural, favoreciendo a algunos individuos para ser los reproductores que formen la generación siguiente. Ese favorecer se realiza en detrimento de otros individuos portadores de otros genotipos, de otras combinaciones de alelos, que resultan menos favorecedoras a sus portadores.

Cada vegetal con su genotipo.
Variabilidad genotípica

Las poblaciones tienen tamaños variables, pero cada una en concreto suele tener uno casi fijo a lo largo de las generaciones. Ese tamaño viene determinado por los recursos, incluso territoriales, de que disponen sus miembros. Si pensamos en recursos, conviene tener en cuenta que muchas especies poseen profundos instintos explicables por la territorialidad. Entre nosotros, los humanos, también hay sutiles costumbres explicables por una territorialidad encubierta. Incluso en vegetales hay casos explicables por lo que podríamos llamar territorialidad vegetal. En estos niveles básicos se instala una competición entre individuos de una misma generación por seguir viviendo. (Lucha entre hermanos diría alguien con deseos de hacer de la biología una historia lacrimosa). 

Gran tamaño de población.
Es posible gran variabilidad

En el mundo natural, vemos la competencia entre individuos con dos modalidades, definida por la naturaleza de los contrincantes: o bien entre individuos de diferentes especies (competencia interespecífica), o entre individuos de la misma especie (c. intraespecífica), siendo ésta última la más feroz de las dos. Cuando son individuos de diferentes especies los que compiten, siempre existirá alguna característica propia de una de las especies donde no competirá con la otra, por ejemplo algún alimento que no es compartido. Pero en la competencia intraespecífica, ambos competidores comparten características biológicas de todo tipo. 

Es a este nivel donde, creo yo, se instala la competición entre genotipos, pues cada individuo tiene el suyo que le aporta sus propias potencialidades. Es posible que, gracias a los alelos que posee, un individuo esté mas adaptado que otro en un ambiente concreto, alcanzando, por tanto, el estado reproductor. Pero ese camino, más o menos largo, que va desde el huevo al estado reproductor, está jalonado por una gran mortandad. Fue precisamente esta gran mortalidad de las formas juveniles lo que hizo que Darwin comenzase a buscar una respuesta a la pregunta que planteaba un por qué. La respuesta fue la capacidad de adaptación de cada individuo, porque para Darwin, en contra del pensamiento del momento, cada individuo era diferente, singular. Creo que ésta ha sido una de las grandes aportaciones de Darwin a la biología y a la ciencia en general, la individualidad de cada ser vivo, salvo los casos de reproducción asexual. 

Supongamos que un individuo es heterocigoto en diez genes, y que en cada uno de ellos hay solo dos alelos. El número de gametos diferentes que podrá formar en relación a esos diez genes sobrepasa ligeramente el millar. Podemos preguntarnos si se manifestarán todos ellos. Lo primero que hay que suponer es que un gameto no se manifiesta, lo hace un individuo formado a partir de dos gametos, pero pensemos que cada uno de esos gametos lleva una combinación concreta de alelos. Los gametos se diferencian en sus combinaciones de alelos, pero cada una de ellas puede conferir a su portador una capacidad biológica diferente. Por otra parte, combinaciones de determinados alelos pueden generar la emergencia de características propias de esas combinaciones, que desaparecen al desaparecer tales combinaciones. Este conjunto de situaciones genera una gran variabilidad entre los individuos de cada generación, todos ellos sometidos a una gran competencia intraespecífica y extraespecífica. 

Tampoco está mal recordar ahora que es muy poco lo que sabemos en relación a lo desconocido, y nuestra arrogancia nos lleva a querer interpretar todo a la luz de nuestros escasos conocimientos. Así surgen tantas situaciones inexplicables. La lucha por el territorio, la posibilidad de escapar de predadores, la consecución de recursos, muchos otros factores que conocemos y los muchos más que desconocemos, provocan una gran competencia entre los individuos. Sus genotipos les llevarán al éxito o al fracaso, entendiendo como éxito la capacidad de reproducirse, es decir, poder participar en formar la generación siguiente y, de este modo, contribuir al mantenimiento de la especie. 

Todas estas consideraciones son aplicables a cualquier población natural. En todas ellas juega un papel fundamental la variabilidad que ellas mismas encierran, pues en tal variabilidad reside la potencialidad de generar diferentes individuos capaces de enfrentarse con éxito ante desconocidos efectos adversos. La variabilidad está encerrada en forma de dos genomas en cada individuo, cada gen con dos alelos. Si la población posee 15 individuos, se habrán formado a partir de 30 gametos y en esa pequeña cantidad es posible que no haya muchas posibilidades de generar individuos adaptados para inciertos cambios ambientales. Si la población es mayor, por ejemplo, 4.000, ya es otra cosa en cuanto a la posible variabilidad que encierran. 

Por eso es tan importante el tamaño de una población.

Primavera en puertas

En estos días pasados, he visitado el monte y he podido comprobar cómo la Naturaleza es fiel en sus citas. Las cigüeñas estaban en sus nidos y las mimosas lucían espléndidas con su amarillo inconfundible y ese olor que en el campo es dulce y agresivo en las casas. Todo llega en su momento y como podríamos haber esperado. Igual a sí misma, pero nunca monótona, Démeter está en puertas, como nos dirían los griegos. 

Y eso que el invierno no ha estado muy sujeto a unas reglas preestablecidas. Hemos tenido de todo, desde sequía preocupante a lluvias también preocupantes por su intensidad. Cuando allá por noviembre, otoño bien avanzado, veíamos que la sequía no tenía aspecto de dejarnos, yo pensaba en su incidencia sobre los seres vivos y, en especial, sobre los de vida corta, aquellas semillas que deberían estar germinando en aquel momento, pero los campos se veían resecos. Me preguntaba entonces hasta qué punto esa falta de humedad en el suelo incidiría de modo negativo sobre tales especies, provocando incluso extinciones.

Pero empezó a llover, y de qué modo. Torrentes de agua inundaron campos y llevaron por delante lo que encontraron, arrastrando tierras y cenizas procedentes de incendios forestales más o menos recientes. Más tarde vinieron nieves y qué nevadas, también hemos tenido calor propio de final de invierno, ahora volvemos a tener nieves, y quién sabe cómo terminaremos con todo esto. 

Realmente, creo que éste es un año más dentro del amplio ciclo de la Naturaleza, ni mejor ni peor. Uno más. Otra cosa es cómo afecte a los seres vivos que estamos en ella. Hay quien dice que el cambio climático afecta a la salud de las personas, porque el calor no deja dormir, lo cual me parece algo aventurado y falto de análisis riguroso. Más bien, un hablar por hablar, pero ya sabemos que puestos a eso, todos quieren decir esta boca es mía. En serio, ¿estos cambios nos afectan? Y cuando digo “nos” no me refiero a los humanos, hablo de todos los seres vivos, animales y vegetales de ciclos biológicos de diferente duración. Estaremos de acuerdo que un año más o menos fuera de lo normal, a ver a qué llamo “normal”, afectará poco a una sequoia, capaz de vivir algunos miles de años, pero incidirá negativamente en las poblaciones de Drosophila, que en la naturaleza viven tres meses. 

Es preciso hacer aquí muchas salvedades. Por una parte, ya está dicho, la duración de los ciclos biológicos, pero también los respectivos tamaños de población de las especies potencialmente afectadas. Recuerdo en años pasados haber encontrado alguna especie vegetal en algún lugar desacostumbrado y, al volverla a buscar en años posteriores, ya no encontrarla. ¿Qué había ocurrido? Simplemente, que aquellas plantas no generaron semillas que pudiesen germinar allí y, al no dejar descendencia, desapareció su presencia en el sitio concreto. Las poblaciones pequeñas tienen eso, su mayor riesgo de extinción debido a su menor variabilidad. Son poblaciones muy efímeras en cuanto a su presencia. 

Vamos a ver, si un gen tiene dos alelos (A y a) en una población dada, habrá dos posibles genotipos en relación a dicho gen: los portadores del alelo A y los del a. Si, además, el gen B tiene otros dos alelos, habrá otros dos genotipos en relación a ese gen : los portadores de B y los de b. Si consideramos la combinación de los dos alelos, habrá cuatro posibles genotipos AB, Ab, aB y ab. Así de simple. Si consideramos un tercer gen, D, también con dos alelos, los genotipos posibles teniendo en cuenta los tres genes, será ocho: ABD, ABd, AbD, Abd, aBD, aBd, abD y abd. Cada vez que consideramos un nuevo gen con dos alelos, multiplicamos por dos el número de gametos diferentes teóricamente esperados en relación a los genes que consideramos. 

En el fondo, para calcular el número posible de gametos diferentes formados por un heterocigoto, basta con elevar 2 a una potencia igual al número de genes heterocigotos que consideramos. Ej 2 elevado a 3 (dos al cubo)  en el caso que hemos considerado de tres genes. Si imaginamos un cuarto gen (E y e), los gametos posibles serían 2 elevado a 4 , pues cada gameto de los ocho anteriores se diferenciarían según fuesen portadores de uno u otro alelo E ó e. En las poblaciones naturales, si un individuo es heterocigoto para 40 genes, y me quedo corto en cálculo, el número teórico de gametos diferentes será de 2 elevado a 40, un número muy elevado, para el que se precisa un alto tamaño de población si es que se pretende que todos los gametos lleguen a formar un individuo. Fijaos que sólo hablo de genes con dos alelos. Nosotros tenemos varios genes con más de dos alelos cada uno. 

Aquí tenemos dos tipos diferentes de variabilidad, o dos grados suyos. La fundamental es la variabilidad génica, consistente en que haya genes con alelos diferentes que realizan sus funciones con ligeras variaciones, siempre compatibles con la vida de su portador. En caso contrario, hablaría de genes letales. Sobre esta variabilidad génica se sobrepone otro tipo de variabilidad, la variabilidad genotípica, que nos habla de los diferentes genotipos que se pueden formar a partir de las posibles combinaciones de los diferentes alelos. 

Esta variabilidad genotípica es la que, mediante sus individuos portadores, se presenta ante la selección natural, que favorecerá a los mejor adaptados para que originen la generación siguiente. Muchos de sus hermanos morirán a causa de esa misma selección, aunque por lo general esas muertes no significan pérdidas de alelos. 

Pero, siempre ha de haber un pero, para que todo esto ocurra, de modo que la extinción no sea un peligro inminente, las poblaciones han de tener amplios tamaños para, de ese modo, permitir la expresión del mayor número posible de genotipos. Aristóteles lo dijo y hoy lo repetimos con base genética: salvo casos de reproducción asexual, no hay dos individuos iguales. Es decir, cada genotipo es irrepetible y tiene su respuesta propia ante la selección natural. 

En una población amplia, es de esperar con fundamento biológico, que haya individuos preadaptados a condiciones extremas que puedan aparecer. Pero, insisto, la población debe ser amplia.

Erosión genética

El cultivo artificial ha permitido a muchas especies vivir fuera del ambiente adverso de la selección natural. Pero, como método artificial, tiene sus inconvenientes. La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), define como erosión genética a la pérdida de variabilidad (genética) que por ese motivo se produce en las especies cultivadas. 

Durante centurias, y más en estos últimos decenios, se ha llevado a cabo una globalización de cultivos basados en criterios de productividad, eliminando las variedades que pudiesen ser pobres en ese valor. Esa eliminación ha sido sistemática y continuada, haciendo que muchas especies cultivadas hayan perdido la variabilidad genética que les costó tantas generaciones adquirir, además de haber perdido las singularidades geográficas, consiguiéndose, a veces, que haya una sola variedad en todo el planeta. 

Originariamente muchas razas

Una de las especies que han sufrido, o que más han sufrido este tipo de daño genético, de erosión, es la manzana. De unas treinta variedades que se cultivaban en nuestro país dedicadas en especial al consumo doméstico y a la fabricación de sidra, se ha pasado en poco tiempo a menos de diez. ¿Las causas? Parece que una empresa de alimentación, uno de cuyos postres estrella consiste en la tarta de manzana, ha definido las razas que utilizará para fabricarla en cualquiera de las muchas instalaciones que tienen en nuestro país. De este modo, todas tendrán un sabor similar. Una vez determinado el tipo que se utilizará, los campesinos lo han plantado de modo masivo, sabiendo que tenían asegurada la venta de las manzanas cosechadas. Pero desecharon las que habían cultivado anteriormente, que han ido perdiendo terreno de cultivo, tamaño de población y, por tanto, variabilidad genética, quedando razas residuales. 

Una situación similar se ha producido en viñedos españoles. De lo que ocurre en otros países no sé nada. 

Dos especies con peligro de
erosión genética

Hoy no parece preocupar a muchos esta situación, pues el consumo está asegurado. Pero con esta medida se hace que la manzana, que aún crece silvestre en muchos lugares de España, pase a depender de la tecnología humana para su subsistencia, lo cual desde un punto de vista biológico es un desastre para ella. Todo esto se aceleró a partir de mediados del siglo XX, con la llamada revolución verde, cuando un alto número de variedades locales fueron desplazadas por otras variedades que eran producto de mejoras genéticas de diverso tipo. 

Genéticamente erosionadas

En estos casos, los cultivos resultan ser muy uniformes en cuanto a criterios diversos de productividad, lo cual puede ser una ventaja empresarial a corto plazo, pero un desastre biológico, pues las especies han perdido su capacidad de adaptarse a posibles cambios ambientales que se puedan presentar. Nadie es capaz de garantizar la uniformidad ambiental ni su duración. 

Mientras esas especies están sujetas a criterios actuales de consumo, que los podemos considerar como un valor ambiental, o un componente de la selección natural, y estén favorecidas por el cuidado humano, no tendrán peligro de supervivencia. Pero las circunstancias no son constantes. Los valores ambientales pueden cambiar en muchas de sus variables, así como los gustos de los consumidores. En esos casos, podemos preguntarnos hasta qué punto esas especies, que han sido capaces de mantenerse a lo largo del tiempo, tienen el potencial genético necesario para afrontar esos cambios, manteniéndose como especies autónomas. O si, por el contrario, se extinguirán como consecuencia de la pérdida de variabilidad genética a la que las hemos llevado los humanos en un loco afán de productividad. Al haber perdido esa variabilidad, han perdido la posibilidad de adaptarse a posibles modificaciones ambientales que se pudiesen producir. 

Desde hace un tiempo, en países avanzados esto está en vías de solución. En las empresas correspondientes se han integrado científicos de diversa titulación, pero conocedores de las dinámicas biológicas de las poblaciones naturales. Saben lo que es la diversidad genética, sus causas y sus consecuencias. Mediante proyectos privados, o semiprivados, desarrollan medidas para potenciar y conservar la variabilidad que aún es posible recuperar. Se recogen cepas casi perdidas, se buscan variedades silvestres y se cultivan para mantenerlas. No se pretende hacer un banco de semillas, más bien uno de razas cultivadas. A cuantas más cepas posibles, mejor, pues se supone que en ellas está la variabilidad genética suficiente para afrontar posibles cambios ambientales. 

Son proyectos caros, que requieren de fuerte financiación y de una política agraria continuada y decidida a conservar una riqueza biológica que, de no ser de este modo, desaparecería en pocas generaciones. Pero los gobiernos deben saber lo que quieren.

Estos cambios que observamos

Cuando al final del verano vemos el campo como en reposo, o en invierno se nos presenta frío y aparentemente dormido, se nos puede hacer difícil imaginar la cantidad de vida que allí se esconde. Hay vida latente y, cómo no, vida manifiesta. Semillas dormidas, como esperando turno y huevos aguardando las condiciones apropiadas para eclosionar.

Pero en el monte todo llega siempre. Llegará esa conjunción de luz, humedad y temperatura que será una señal con la que muchos seres comenzarán su andadura por este mundo. Cada uno, sin más armas que su genotipo, a enfrentarse a la selección natural. ¿El premio?, dejar descendencia, es decir contribuir a que se forme la generación siguiente contribuyendo, de modo individual, al mantenimiento de la población de la que forma parte y, por tanto, de la especie.

La selección natural espera

Esos componentes, los biológicos, forman la materia prima del posible cambio que puede ocurrir y ante el que todas las poblaciones deben estar preparadas, son los componente intrínsecos de los cambios biológicos. También es lícito preguntarnos quiénes regulan esos cambios: son agentes externos a cada ser vivo, de los que podemos decir que forman las causas extrínsecas de los cambios. Aunque varíen de unos lugares a otros, esos factores exteriores son los componentes ambientales, precisamente aquellos en los que se desarrolla la vida de las poblaciones. Por lo general, suelen presentar ciclos bastante regulares de frío-calor y sequedad-humedad, de modo que los seres vivos se acomodan con normalidad a los pequeños cambios que puedan ocurrir de un año para otro. Porque, normalmente, los grandes cambios ambientales suelen ser muy lentos.

Este tiempo que estamos viviendo en la actualidad aparece como anormalmente alejado de las fluctuaciones que se podrían esperar. Nunca hemos visto modificaciones de la magnitud que encontramos y que se producen con una velocidad inusitada. Cada año se rebasan las temperaturas medias del año anterior y de este modo tenemos que cada vez los veranos son más y más cálidos y duraderos. Con la sequía llevamos años, de modo que cuanto pueda llover en invierno, siempre poco, es incapaz de ponernos en los niveles hídricos de antaño.

La selección natural permitirá o no
que alcance el estado adulto

Creo que, de modo inexorable, estos cambios inciden de manera negativa en las poblaciones de seres vivos, que se ven fuertemente presionadas para resistir a ellos. Pero no olvidemos que la resistencia solo se produce si ya hay individuos preadaptados a estos cambios. Vamos a comentarlo.

Dentro de la variabilidad de las poblaciones, han de existir alelos que permitan vivir en situaciones diferentes, ligeramente diferentes, a aquellas en las que vive la población en momentos determinados. Normalmente, las mutaciones son así, que permiten a los genes realizar las mismas funciones pero con pequeños cambios ambientales: de temperatura, de humedad, de recursos. En una población dada, con tamaño suficiente, ha de haber la suficiente variabilidad que asegure hacer frente a los cambios que se puedan ir produciendo. A eso le llamamos preadaptación. Deben existir en la población individuos adaptados a posibles cambios en las condiciones ambientales, más o menos temperatura, mayor o menos humedar, presencia o ausencia de determinados recursos. Puesto que los cambios se producen poco a poco y las poblaciones van siendo seleccionadas también poco a poco a lo largo de las generaciones, con el tiempo, pasadas muchas generaciones, se verán los cambios producidos por las variaciones ambientales.

La preadaptación requiere tamaños de población grandes, no unos números exiguos de individuos, que difícilmente pueden tener variabilidad suficiente. Por ejemplo, si disponemos de una población natural de 20 mamíferos, puesto que cada uno de ellos tiene dos copias de cada gen, uno heredado de su madre y el otro de su padre, habrá 40 copias de cada gen en la población (quito los situados en los cromosomas sexuales para hacer más sencillo el cálculo). En 40 copias de un gen, poca variabilidad cabe esperar si las tasas de mutación son del orden de uno por millón. Ahí tenemos uno de los puntos vulnerables de las poblaciones pequeñas, su poca variabilidad.

A veces, paseando por el monte en estos días, con los tonos verdes recuperados de nuevo por estas lluvias  venidas después del verano tan seco como hemos padecido, me pregunto que qué habrá ocurrido en las poblaciones naturales. De qué modo las altas temperaturas o la prolongada sequía ha afectado a su estructura natural. Porque no es lo mismo la acción de estos cambios en individuos de vida larga, por ejemplo un bosque de pinos, que sobre seres que viven un solo año, plantas o animales. En éstos, en los anuales, la intensidad de la selección ha debido de ser mayor.

Pienso, por ejemplo, en las plantas herbáceas que debieron germinar en septiembre y no pudieron generar un nuevo ser, pues el campo seco y caliente no presentaba las condiciones apropiadas para que una planta incipiente, débil y vulnerable, creciera y estuviera preparada para afrontar las condiciones del otoño y del invierno. Lo mismo lo aplico a los animales de ciclo anual. Porque no hay duda de que nacieron, pero me temo que las condiciones ambientales fueron adversas y la selección natural les impidió seguir adelante en su andadura vital.

¿Se habrán extinguido? No lo creo. Las poblaciones naturales son muy numerosas y suelen tener suficiente preadaptación como para hacer frente a estos cambios. Sí es posible que haya ocurrido una intensa acción de la selección natural. Pero todo eso entra en el “juego” evolutivo de las poblaciones preadaptadas: sus grandes tamaños de población, su variabilidad encubierta.

Variabilidad ocurrida a ciegas, sin prever ante qué cambios deberían resistir, pero así es la evolución. Desconoce el futuro y sus condiciones ambientales. Por eso, a v eces, ante condiciones extremas, las poblaciones son incapaces de adaptarse, carecen de recursos genéticos para hacerlo, y se extinguen.