Los biólogos actuales, al estudiar espacios ricos en biodiversidad como el Bosque Atlántico, no siempre encuentran historias evolutivas y especies similares con diferencias tan claras como las observadas por Darwin en las Galápagos. Sin embargo, al trabajar con segmentos del ADN conocidos como marcadores moleculares, ahora pueden hallar las bases genéticas de la diversificación de las especies.
Un mecanismo de formación de nuevas especies que está obteniendo reconocimiento entre los investigadores es la posibilidad de que especies vegetales y animales genéticamente próximas entre sí se crucen naturalmente, generando híbridos fértiles.
El Concepto de Híbrido Fértil: Un Cambio de Paradigma
Anteriormente, la idea de híbridos fértiles era poco aceptable. Generalmente, las especies diferentes presentan un número distinto de cromosomas, las estructuras del interior de las células que contienen los genes. Esta diferencia haría inviable el desarrollo del embrión, puesto que cada cromosoma proveniente del macho necesita alinearse con un equivalente proveniente de la hembra en el momento en que la célula fertilizada se divide. Si no ocurre ese alineamiento, en la mayor parte de las ocasiones la célula no se reproduce y muere.
Pero existen excepciones que, aparentemente, son menos raras de lo que se imaginaba. El cruzamiento entre plantas o animales de especies próximas puede generar seres que, a pesar de ser híbridos, son fértiles, aunque en la fase inicial de la multiplicación celular algunos cromosomas no encuentren su respectivo par. Si disponen de tiempo y condiciones ambientales favorables, esos híbridos pueden generar especies diferentes de las que les dieron origen.
Actualmente, la palabra híbrido no define solamente a seres estériles tales como la mula, resultante del cruzamiento de un asno y una yegua, sino también a seres fértiles.
Casos Notables de Hibridación Fértil en el Reino Vegetal
Las Orquídeas del Bosque Atlántico
Un ejemplo sobresaliente son las orquídeas del Bosque Atlántico cultivadas en uno de los viveros del Instituto de Botánica de São Paulo. El híbrido, con 38 cromosomas, resulta del cruzamiento natural entre dos especies silvestres: Epidendrum fulgens, con 24 cromosomas, y Epidendrum puniceolutem, con 52 cromosomas.
Externamente, las diferencias son sutiles. Las flores de las denominadas plantas parentales son rojas o amarillas, mientras que las de las híbridas pueden ser anaranjadas con puntos rojos. Para reconocer a los híbridos fértiles, la genética por sí sola no basta. Los especialistas examinan, inicialmente, los aspectos más visibles de los ámbitos donde conviven los híbridos y las especies que les dieron origen, además de comparar el número de cromosomas. Luego, prestan atención a la historia del paisaje, estudiando mapas geológicos y de variaciones climáticas, que indican si los desplazamientos de bloques rocosos, terremotos o variaciones prolongadas en los regímenes de lluvias o temperaturas, acercaron o alejaron las poblaciones de plantas o animales, propiciando o no la formación de nuevas especies.
En el caso de estas orquídeas, los híbridos vivían tanto en la restinga, un hábitat típico de la E. puniceolutem, como en las dunas, donde se encuentra la E. fulgens. El botánico Fábio Pinheiro, investigador asociado del Instituto de Botánica de São Paulo, afirma que "esta versatilidad sugiere que algunos segmentos del genoma pueden intercambiarse entre esas especies, confiriendo al híbrido una mayor adaptación a diversos hábitats". Además, la hibridación natural, probablemente, es una de las explicaciones de la elevada diversificación del género Epidendrum, constituido por alrededor de 1.500 especies.
El concepto predominante ha sido que las especies diferentes no se cruzan naturalmente y que los híbridos que por casualidad se formen son estériles, debido a que las células germinativas no lograrían constituir descendientes viables. Sin embargo, Fábio de Barros, coordinador del proyecto en el Instituto de Botánica, recuerda que la mayoría de las plantas resulta de hibridaciones naturales o inducidas entre especies cercanas.
Otros Ejemplos en Plantas
- Las orquídeas del género Ophrys, de la región del Mediterráneo, desarrollan híbridos con alta fertilidad.
- El cruzamiento entre dos pequeñas plantas con flores amarillas de Europa y de Estados Unidos, Senecio squalidus y Senecius vulgaris, originó un híbrido que atrae más polinizadores y podría generar mayor cantidad de frutos que las especies que le dieron origen.
Hibridación Fértil en el Mundo Animal
Los animales también producen híbridos fértiles. El genetista Thales Freitas de la Universidad Federal de Río Grande do Sul (UFRGS) observó que dos especies de roedores subterráneos conocidos como tuco-tucos -la Ctenomys minutus, con 42 a 50 cromosomas, y la C. lami, con 54 a 58 cromosomas- son capaces de cruzarse y en ciertas ocasiones generar crías fértiles.
El resultado depende del origen del macho y de la hembra: si la hembra es de la especie Ctenomys minutus y el macho un C. lami, la prole puede resultar fértil. La combinación inversa, machos de la C. minutus cruzándose con hembras de la C. lami, conduce a híbridos estériles.
Ranas del Bosque Atlántico, del género Phyllomedusa, atraviesan por situaciones análogas. Tuliana Brunes, de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) y la Universidad de Porto, en Portugal, estudia la formación de especies de Phyllomedusa, la identificación genética de los híbridos y los orígenes históricos de las zonas híbridas.
João Alexandrino, de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), verificó este fenómeno estudiando los híbridos fértiles resultantes del cruzamiento de especies emparentadas de salamandras de los bosques cercanos a los ríos de California, Estados Unidos. Posteriormente, junto a Tuliana Brunes y Célio Haddad, de la Unesp, verificó que las ranas forman híbridos donde dos formaciones del Bosque Atlántico, una más húmeda y otra más seca, se combinan en el interior paulista.
Factores Ambientales que Propician la Hibridación Fértil
Los lugares más probables en los que los híbridos pueden surgir son los espacios que reúnen poblaciones de especies próximas de plantas y animales que anteriormente vivían separadas. "Estamos descubriendo híbridos con mayor frecuencia en las zonas de transición ecológica, los denominados ecotonos, que combinan dos tipos diferentes de vegetación y propician el encuentro de poblaciones vegetales y animales que antes se hallaban geográficamente distantes", explica João Alexandrino.
Los híbridos de orquídeas y de tuco-tucos también se encontraron en espacios ocupados por grupos de especies que debieron convivir probablemente a causa de variaciones climáticas, que unificaron zonas antes aisladas o forzaron la migración de plantas y animales en el transcurso de miles de años.
Como consecuencia de los procesos que condujeron a la separación de las especies, favoreciendo el cruzamiento o hibridación entre especies próximas, sucede que las selvas con elevada biodiversidad, como en el caso del Bosque Atlántico, se convierten en "un crisol de nuevas especies en continua transformación", según la definición de Nuno Ferrand de la Universidad de Porto. Clarisse Palma da Silva, del Instituto de Botánica, añade que "la riqueza en cuanto a la diversidad biológica no está dada solamente por la cantidad de especies, sino también por el de procesos que pueden originar las nuevas especies".
El Rol Evolutivo de la Hibridación Fértil
Normalmente, los híbridos ofrecen alguna ventaja: en el caso de los alimentos, son más resistentes a las enfermedades y más productivos que las especies puras. Fábio de Barros señala que Darwin había escrito que los híbridos pueden ser estériles o fértiles, pero no tenía cómo comprobarlo, ya que no había marcadores moleculares para identificar los patrones genéticos de los híbridos fértiles. "Aparentemente, la hibridación es bastante común y parece contar con un rol en la evolución mucho más importante de lo que imaginamos", afirma Barros.
Tema 14c. Hibridación y evolución. Bases genéticas de la especiación
Si bien el mecanismo más conocido de formación de nuevas especies consiste en la acumulación de mutaciones genéticas en los descendientes de una misma especie, actualmente es evidente que nuevas especies pueden resultar también del agrupamiento de poblaciones de especies diferentes que anteriormente vivían separadas. No obstante, Craig Moritz, biólogo de la Universidad de California en Berkeley, advierte que las reglas de surgimiento y diferenciación de las especies no son del todo claras, "pues la evolución es un proceso continuo, que va por caminos diferentes, durante largos períodos de tiempo".
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