¿Cuál es la hipótesis de la reina roja?

¿En qué se relaciona la increíble velocidad que alcanzan a la carrera guepardos y gacelas, con la enorme lengua de la polilla de halcón y su forma de polinizar?

En un pasado no muy remoto, si tenemos en cuenta la enorme antigüedad de nuestro mundo, un grupo de animales quería comer. Eran carnívoros, por lo que necesitaban cazar a otros animales para alimentarse. Y lo hacían a la carrera. Por supuesto, cuando un depredador aparecía, toda la manada de presas echaba a correr, víctima del pánico. Y generalmente, las presas más lentas tenían más papeletas en la rifa evolutiva. Las presas más rápidas conseguían sobrevivir más tiempo, y por tanto, tener más descendencia, que además heredaba su mayor velocidad.

Pero eso resultó ser un problema para los depredadores. Al cazar a las presas lentas, solo quedaban las más rápidas, de modo que no todos conseguían su presa. Los depredadores más lentos no conseguían tanta comida, y eso les llevaba a morir con mayor facilidad. Sin embargo, los cazadores más rápidos conseguían aún cazar algunas presas, y así, sobrevivir más tiempo y tener más descendencia que heredase su mayor velocidad.

Eso generaba una nueva presión sobre las presas, de modo que solo aquellas que conseguían ser más rápidas que los nuevos y mejorados depredadores conseguían sobrevivir. Y eso generaba, de nuevo, presión sobre esos depredadores. Una suerte de carrera por alcanzar la mayor velocidad, que a día de hoy, gacelas y guepardos siguen manteniendo. A este tipo de carrera la llamamos, en biología evolutiva, la reina roja. Una evolución paralela que mantienen depredador y presa, en un pulso constante en el que cada lado va produciendo mayor presión —selectiva—, y cuyo resultado final es el mantenimiento del statu quo.

Una carrera de millones de años de antigüedad

Esta dinámica no es nueva. Su origen es tan antiguo como el origen mismo de la depredación. Desde que, durante la radiación evolutiva del cámbrico, comenzó a haber animales capaces de cazar a otros animales, el depredador más apto ha sido, generalmente, el que caza mejor a sus presas; mientras que las presas más aptas tienden a ser las que mejor se defienden de los depredadores. Los depredadores han necesitado compensar las mejoras defensivas de las presas con mejoras ofensivas; mientras que las presas aumentan sus defensas para protegerse de los ataques, cada vez mejores, de sus depredadores.

Una nueva forma de mandíbula capaz de desgarrar la carne, y un exoesqueleto capaz de resistir esos ataques. Un mejor camuflaje que impida ser detectado por la vista, y un mejor olfato que permita detectar presas ocultas. Una orientación frontal de los ojos que permita calcular la distancia a la que se encuentra la presa; y una orientación lateral de los ojos que permita vigilar más extensiones de terreno. Un mejor oído, sumado a la capacidad de orientar sus orejas; y un nuevo sistema de almohadillas que reduzca el ruido al caminar. Sistemas novedosos que se van puliendo durante el proceso evolutivo, en una presión selectiva constante del depredador sobre la presa, y de la presa sobre el depredador. Una carrera armamentística de más de 500 millones de años de antigüedad, que sigue sucediendo en la actualidad.

Otras reinas rojas

Y esta carrera no solo la encontramos en la dinámica del depredador y la presa. Pensemos en un virus patógeno, que infecta a una población. Aquellos individuos más susceptibles de sufrir la enfermedad tendrán menos posibilidades, y los más resistentes al virus serán los que sobrevivan mejor y dejen descendencia con mayor probabilidad; pero solo aquellas variantes del virus capaces de infectar a los individuos más resistentes conseguirán perdurar en el tiempo. Y al final, se mantiene el statu quo

O pensemos en un parásito; aquel hospedador que tenga mejor sistema inmunitario conseguirá soportar mejor al parásito; pero a cambio, aquellos parásitos capaces de mantenerse en sus hospedadores, por muy resistentes que sean, serán los más aptos. El parásito presiona al hospedador, y el hospedador presiona al parásito. Y en la carrera se consigue, finalmente, mantener el statu quo.

Sin embargo, no todas esas relaciones tienen por qué ser negativas. La reina roja también sucede en relaciones de mutualismo en las que las dos partes se ven beneficiadas. Uno de los ejemplos más hermosos es el de la famosa polilla de halcón, Xanthopan praedicta, llamada así porque los mismísimos Charles Darwin y Alfred R. Wallace predijeron su existencia sin siquiera conocerla, gracias a su comprensión del proceso evolutivo y al descubrimiento de la extraña flor a la que poliniza.

Contemos la historia desde el principio. Una flor que es polinizada por una polilla. Para atraer a la polilla, la flor produce néctar en el fondo de una estructura cónica invertida que llamamos nectario. La polilla se alimenta de ese néctar, pero acercarse demasiado a las flores daña las alas de la polilla. La polilla más apta es, por tanto, la que tiene la lengua más larga, que le permite libar el néctar sin sufrir daño. No obstante, eso produce una presión selectiva sobre las flores; si la polilla no se acerca lo suficiente, el polen no se adhiere a su cuerpo y no hay polinización. Aquellas que tienen el nectario más profundo obligan, pues, a las polillas a acercarse más, y se polinizan mejor. La flor presiona a la polilla mientras le da de comer, la polilla presiona a la flor mientras le ayuda a reproducirse. Ambas presionan, y ambas ganan. El resultado: flores con un nectario de 30 cm de profundidad y polillas con una lengua de 30 cm de longitud. Y se mantiene el statu quo.

¿Por qué “la reina roja”?

—Bueno, lo que es en mi país —aclaró Alicia, jadeando aún bastante—, cuando se corre tan rápido como lo hemos estado haciendo y durante algún tiempo, se suele llegar a alguna otra parte…

—¡Un país bastante lento! —replicó la Reina—. Lo que es aquí, como ves, hace falta correr todo cuanto una pueda para permanecer en el mismo sitio. Si se quiere llegar a otra parte hay que correr por lo menos dos veces más rápido.

Lewis Carroll, Alicia a través del espejo

Hipótesis de la Reina Roja, así es como el investigador Van Valen denominó a este llamativo proceso, que encuentra analogía perfecta en la conversación de Alicia con la Reina. El proceso general se puede resumir en una sola imagen visual: un escenario que avanza constante e inexorablemente, en el cual las especies deben estar en constante evolución, corriendo una junto a otra sin detenerse, solo para mantener el statu quo.

 

REFERENCIAS:

Clarke, D. K., Duarte, E. A., et al. 1994. The red queen reigns in the kingdom of RNA viruses. Proceedings of the National Academy of Sciences, 91(11), 4821-4824. DOI: 10.1073/pnas.91.11.4821

Liow, L. H., Van Valen, L., et al. 2011. Red Queen: from populations to taxa and communities. Trends in Ecology & Evolution, 26(7), 349-358. DOI: 10.1016/j.tree.2011.03.016

Morran, L. T., Schmidt, O. G., et al. 2011. Running with the Red Queen:

Host-Parasite Coevolution Selects for Biparental Sex. Science, 333(6039), 216-218. DOI: 10.1126/science.1206360

Van Valen, L. 1973. A new evolutionary law. Evolutionary Theory, 1, 1-30.

 

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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