Una pregunta: ¿Qué tienen en común la canción del verano, los cangrejos y los hurones? Pues, que lo que funciona muy bien, se repite una y otra vez.
Charles Darwin ya se dio cuenta de que la naturaleza también tiende a reutilizar ciertos patrones; a este fenómeno lo denominamos «convergencia evolutiva»; seres vivos que no están emparentados de forma cercana evolutivamente hablando, se parecen a nivel morfológico, molecular y a veces incluso génico. Parten de morfologías distintas y aun así acaban pareciéndose cada vez más a lo largo de su historia evolutiva, a veces incluso dando lugar a quebraderos de cabeza espectaculares a la hora de identificar su lugar en el Árbol de la Vida de nuestro planeta, la representación del parentesco de todas las especies que han existido y que tienen un origen común.
Existen incontables ejemplos clásicos: los delfines (mamíferos) y los ictiosaurios (saurópsidos) tienen una morfología corporal muy parecida; los murciélagos han desarrollado alas para vuelo activo de forma independiente a como lo hicieron las aves en su día y si hablamos de estructuras planeadoras, tenemos desde ardillas hasta lagartos.
Los famosos pinzones de Darwin muestran picos adaptados a las diferentes dietas de cada una de las especies: para romper la cáscara de diversas semillas, capturar insectos e incluso beber la sangre de otras aves a modo de parásito. De una especie original, surgen varias por adaptación a cada nicho ecológico; entonces, el fenómeno contrario sería nuestra convergencia evolutiva: así Darwin pudo deducir que a partir de especies completamente diferentes entre sí que explotan nichos ecológicos similares, obtenemos la similitud.
El curioso caso de los cangrejos
Tendemos a usar esta palabra para denominar a animales que ni siquiera son cangrejos evolutivamente hablando, como el famoso cangrejo de herradura, cuya sangre azul se emplea en medicina. Sin embargo, si pensamos en la forma habitual que atribuimos a un cangrejo, también podemos llevarnos sorpresas: hay un número tan considerable de especies no relacionadas entre sí que acaban tomando la apariencia de un cangrejo, que el proceso incluso tiene nombre propio: carcinización. Si les cuesta recordar la palabra, es más fácil sabiendo que viene del griego, karkinos (cangrejo), de donde también sale cancer, palabra latina para denominarlos.
Se cree que crustáceos con orígenes diferentes han evolucionado de manera que han acabado pareciéndose a los cangrejos al menos cinco veces; quizás les parezcan pocas, pero la evolución es perezosa y se explica con mucha mayor facilidad empleando el menor número de cambios posibles en su recorrido. Veamos un ejemplo. Nuestra mano, el ala de un loro, la aleta de un rorcual e incluso la pata de un perro tienen una serie de huesos en común. Estos varían en tamaño y forma, pero esencialmente todos vienen del mismo origen: el miembro quiridio original. Los cambios evolutivos son eventos raros: hay que tener en cuenta que el azar es un factor muy importante para que se produzcan, y que por azar exista una combinación genética adecuada para un medio dado es una doble lotería.
Es mucho mejor que las especies mantengan características que ya funcionan antes que «innovar» en esta lotería en la que además algunos de los premios pueden ser mutaciones mortales o que impidan la reproducción, por eso en nuestras células existen muchísimos mecanismos para protegernos de que nuestro ADN mute. ¡Incluso las bacterias tienen mecanismos para esto!
Entonces tenemos seres vivos cuyo genoma tiene poco margen para mutar; estas mutaciones deben ser beneficiosas y además no se producen por uso o desuso de los órganos (esto sería lamarckismo), sino por puro azar. Y sin embargo, aquí los tenemos: el cangrejo de los cocoteros (emparentado en realidad con «cangrejos» ermitaños), los cangrejos de porcelana (emparentados con un tipo de langosta aplanada) y los cangrejos braquiuros (cangrejos «verdaderos») llegaron por separado a la misma «conclusión evolutiva»: que ser una criatura dura, aplanada y con unas pinzas demoníacas es muy útil para la supervivencia.
Este fenómeno no es único de los cangrejos: imagínese una nutria, con su aspecto fusiforme, sus patas cortas, su cola alargada y sus bigotes. Las nutrias son mustélidos, están emparentados con animales que se les parecen considerablemente, como los hurones, pero también con otras especies menos aparentes, como los tejones.
Sin embargo, tenemos ejemplos suficientemente alejados en su historia evolutiva para que esto resulte fascinante: los perritos de la pradera son esciúridos (están emparentados con las ardillas), las suricatas son herpéstidos (familia de las mangostas) e incluso existe una especie extinta, Puijila darwini, que es nada más y nada menos que un pinnípedo (suborden de los leones marinos), pero que en apariencia tenía todas las características de nuestra nutria inicial. ¡Casi nada!
Este caso es especialmente fascinante porque encontramos incluso animales que viven en ecosistemas completamente diferentes: en el caso de los hurones y los perritos de la pradera, su anatomía fusiforme (alargada) es muy útil para moverse por madrigueras en el subsuelo, buscando comida o refugio respectivamente; los bigotes son útiles para guiarse por el tacto en ausencia de luz.
Las nutrias, por otro lado, pueden nadar muy ágilmente, llevando a cabo rápidos giros cerrados y aceleraciones potentes útiles para pescar o para escapar de los depredadores. Aunque presentan adaptaciones propias del agua como membranas interdigitales (como las que el cine imaginó para las manos de los hombres-pez), su forma a grandes rasgos es muy similar.
El peculiar oso panda y su pulgar
El hermoso caos que da vida a las especies se debate entre la navaja de Ockham (la explicación más sencilla es la más probable y, por tanto tendemos a explicar la historia evolutiva con el menor número de cambios posible) y las maravillas de la convergencia evolutiva; si hay un buen ejemplo de debate en taxonomía en este campo, esos son los célebres osos panda que, afortunadamente, ya no están en peligro de extinción. Son conocidos por su adorable apariencia, pero, sobre todo, por ser poseedores de un dichoso «pulgar» que lleva mareando a la biología evolutiva mucho tiempo.
Podríamos mirar a un oso panda y, a simple vista y a grandes rasgos, estar de acuerdo en que tiene todo el aspecto de un oso «estándar » en un sentido evolutivo; es fácil compararlo con un oso pardo, polar u otros osos más cercanos geográficamente a él como el malayo. Pero los osos panda son capaces de agarrar los brotes de bambú con las zarpas, algo que no pueden hacer el resto de osos, ya que no poseen un pulgar oponible, es decir, un pulgar como el nuestro capaz de formar una pinza con el resto de dedos de la mano y con la fuerza suficiente para sostener un objeto.
¿De verdad es para tanto poder doblar el pulgar? Se consideró si los osos panda no pertenecerían al grupo de los mustélidos, ya que los pandas rojos, otra icónica especie del Himalaya, también poseen un «pulgar» oponible y están emparentados con los mapaches y los hurones anteriormente mencionados. Los mapaches, aunque no poseen un pulgar oponible como tal, sí que tienen un meñique considerablemente flexible en este sentido, hasta el punto en el que son capaces de deshacer cuerdas anudadas, abrir algunos tipos de cerrojos y otra sarta de fechorías típicas de este ingenioso animal tan popular en internet.
En realidad, la convergencia evolutiva estaba actuando de nuevo, y tanto en el caso de los pandas (que son úrsidos, es decir, verdaderos osos, según los análisis moleculares) como en el de los pandas rojos (mustélidos, también determinado mediante análisis molecular) tienen un falso pulgar oponible que en realidad deriva de la alteración de un hueso de la muñeca, y no de las falanges. Hay que admitir que los pulgares, obtenidos de dedos que se vuelven oponibles o sacados casi literalmente «de la manga», son muy útiles: después de todo nos han valido a los seres humanos para fabricar y manipular herramientas de todo tipo, y lo más importante de todo: para tuitear sin parar y mandar cadenas de mensajes.
La mayoría de las especies tienen una historia evolutiva que las agrupa en conjunto en función de esta clase de características, porque es más probable que un falso pulgar oponible haya surgido una única vez en la evolución a que lo haya hecho dos veces (¡y por azar!), pero si algo en biología es ley, es, irónicamente, que para todo hay excepciones.
Convergencia evolutiva también en la inteligencia
Como hemos visto, la convergencia evolutiva no siempre se trata de un fenómeno referido a la morfología general de los animales, sino que también puede referirse a un órgano en concreto y, ocasionalmente, también a características no detectables a simple vista. Un ejemplo de lo más interesante es la inteligencia.
Aunque tenemos problemas para definir la inteligencia a grandes rasgos (y la famosa teoría de las inteligencias múltiples ha quedado desbancada hasta por su propio ideador), podríamos tener una especie de acuerdo general cuando vemos a un animal no humano mostrar signos de inteligencia, de hecho se pueden realizar ciertas comparaciones entre especies. Darwin decía que «la inteligencia se basa en cómo de eficiente se ha vuelto una especie haciendo las cosas que le permiten sobrevivir». En mayor o menor medida de acuerdo con él, algo de razón tenía.
Animales tan distantes entre sí a nivel evolutivo como los cuervos, los delfines, los seres humanos e incluso los pulpos son capaces de resolver puzles para obtener algún tipo de recompensa. La inteligencia no es un fenómeno especialmente común en el reino animal; más aun si tenemos en cuenta que aquellos animales fisiológicamente capaces de expresarla son un porcentaje muy pequeño de la biodiversidad total de los ecosistemas.
Debemos tener en cuenta que los cerebros más aptos para expresarla (que tienen una diversidad considerable de tamaño, densidad neuronal y otras características aún por determinar) consumen una gran cantidad de energía (en el caso de los humanos, el cerebro se queda con aproximadamente el 20% de las calorías de la dieta, aunque supone una proporción mucho menor de la masa total del cuerpo) y esto hace que no siempre ser inteligente sea la mejor opción para enfrentarse a un ecosistema donde haya enorme escasez, además, los animales con cierta inteligencia suelen depender en mayor o menor medida de la cultura, es decir, tienen que aprender a sobrevivir en lugar de llevarlo «en los genes».
Darwin explicó que «la base del instinto es que se sigue independientemente de la razón», y él sabía precisamente por ello que la inteligencia no siempre es la mejor cualidad. A veces es mejor tener una menor necesidad energética y hacer de manera «automática» lo que ya sabes de base que tienes que hacer, como alimentarte, reproducirte o buscar refugio de una determinada manera. Aprender implica poder permitirse el lujo de equivocarse, algo que en la naturaleza puede ser fatal.
La mayoría de las especies de metazoos de nuestro planeta ni siquiera poseen un cerebro como tal y, sin embargo, dentro de la rareza de poseer uno, encontramos fenómenos de convergencia en sus capacidades. Diversas especies de córvidos entienden el principio de Arquímedes, los delfines pueden usar herramientas para cazar como esponjas con las que protegerse el morro, se han dado casos de pulpos robando comida del almacén de los acuarios y volviendo de nuevo a su tanque como si nada hubiera sucedido. Los seres humanos, por nuestra parte, a veces logramos montar un mueble enterito usando las instrucciones en papel sin que sobren más tornillos de la cuenta.
Los ojos de los cefalópodos
Si hay un caso extraordinario de convergencia evolutiva hasta un punto que daría para guion de película de aliens, este es el caso de los ojos de los cefalópodos, como los pulpos y los calamares. Si bien son moluscos, es decir, están emparentados con almejas, lapas, caracoles y muchos otros animales que carecen de ojos complejos, observar el ojo de alguno de ellos como, por ejemplo, el de una sepia, tan complejo como el de cualquier mamífero, resulta sobrecogedor. Muchos moluscos tienen poco más que fotorrecepción, es decir, pueden percibir la presencia o ausencia de luz, pero no formas o movimiento de manera nítida.
Algunos caracoles pueden distinguir figuras en movimiento, pero en el caso de los cefalópodos no solo la complejidad del órgano es fascinante, sino que sus capacidades efectivas son tan precisas que estos animales son capaces de mimetizarse con su entorno cambiando de color su propia piel para que parezca arena, roca e incluso arrecife de coral. Algunos parece que aprenden incluso a colocar sus brazos de manera que parezcan otro animal como un cangrejo ermitaño, revelando un nivel de autoconciencia y capacidad de imitación fascinantes.
Todas las similitudes con los ojos de los vertebrados han sido alcanzadas por convergencia evolutiva y, a nivel genético, puede observarse esta independencia en el desarrollo de ambas estructuras; no es casualidad que los cefalópodos sean excepcionalmente inteligentes, tanto si los consideramos dentro de los moluscos como en el reino animal en general; al final, el desarrollo de ciertas capacidades se cimenta sobre otras más básicas o que actúan de manera complementaria. Recorrer este camino a base de azar no es nada probable; de la misma manera, los seres humanos hemos dependido enormemente del bipedismo o de nuestro ya célebre pulgar oponible para desarrollar otras capacidades.
No es algo exclusivo de los animales
Por supuesto, la convergencia evolutiva no se limita solo a los animales: podríamos ver ejemplos en todos los reinos, pero sería más complicados en seres como las bacterias o las arqueas. En el caso de las plantas, uno de los casos más claros es el de las palmeras: las especies que vemos de forma más habitual son de la familia de las arecáceas (aquí entrarían el palmito o el cocotero típico), pero existe otra familia, las cicadales, cuya apariencia podría hacer que si las cambiaran por las palmeras de nuestras rotondas, no nos diéramos cuenta. También existen centenares de especies de helechos arbóreos, cuyas hojas delatan su identidad con mayor facilidad, pero sin desmerecer un tallo que puede alcanzar una altura nada despreciable.
Se suele decir que la Biología no tiene «leyes» como tal, en un sentido similar al que pueden tener la Física o la Química; todas las ramas que podamos pensar tienen excepciones y, en general, la diversidad es el factor más esencial de la vida en un sentido evolutivo, lo que permite que algunas especies sean capaces de adaptarse a los cambios, y ese «caos», que nos provoca tantos quebraderos de cabeza a la hora de estudiar el universo, es lo que lo hace tan maravilloso. Los análisis moleculares pueden parecer una especie de «panacea» en mitad de todo el desorden, pero en realidad es solo una pieza más del puzle a la hora de aclarar la historia evolutiva de las especies, una pieza que además requiere una inversión económica que no siempre levanta pasiones.
Si pudiéramos hablar de una especie de «filosofía » de la biología evolutiva, esta sería algo así como «si no está roto, no lo arregles» o bien «si funciona, déjalo como está». Así que, irremediablemente la conclusión siguiente es que cuando algo no funciona, es muy útil convertirlo en un cangrejo o en un hurón.
* Este artículo fue originalmente publicado en la edición impresa de Muy Interesante
