lunes, 26 de noviembre de 2012

Las jirafas, temas evolutivos de altura.(2ª parte)

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Parece ser que las jirafas son una buena fuente de inspiración para los científicos y no tan científicos de manera que creacionistas y evolucionistas se han dedicado a tirarse las jirafas a la cabeza desde siempre. En la entrada anterior hablábamos de un carácter de los llamados "erróneos", el nervio faríngeo, un precioso ejemplo sobre el origen común de los vertebrados. En esta entrada seguimos con otros interesantes temas.

Tema 3 de evolución de la jirafa: 
Estira el cuello, para que tus hijos sean más altos. 
Ahora nos podemos tomar esa afirmación a risa, pero durante mucho tiempo la teoría de la heredabilidad de los caracteres adquiridos estuvo sometida a debate. Como buen inglés, para el gran público Darwin se ha llevado todo el mérito de haber planteado la teoría de la evolución, pero el hecho de que las especies hayan variado a lo largo de la historia de la Tierra, ya se trató con anterioridad por diversos autores y el primero de ellos fue Lamarck, francés nacido en 1744. 
Lamarck fue un gran científico, entre otras muchas cosas fue el que llamó Biología a la ciencia que estudia los seres vivos. Pero lo que hoy le trae a esta entrada sobre jirafas es su planteamiento de la teoría de la evolución biológica por la que las especies han variando su anatomía de generación en generación, según las necesidades que les imponía el medio ambiente. Eso, aplicado al caso de las jirafas significaría que a base de esforzarse por alcanzar las ramas altas de los árboles las sucesivas generaciones de jirafas serían cada vez más altas.
Aunque la consecuencia final sea así, la base de dicha teoría, el por qué ocurre eso, es errónea. Sin embargo, para su tiempo fue un gran logro el plantear que las especies actuales no son tal cual fueron creadas.
Hoy en día sabemos que, de acuerdo con la teoría de la Selección Natural, esta sí que debida a Darwin, los antepasados de las jirafas más altas tuvieron mejores tasas de supervivencia y por lo tanto pudieron transmitir sus genes a las generaciones futuras y así fue como la jirafa consiguió sus largas patas y cuello.


Aún hoy en día hay veces que nuestra manera de hablar nos traiciona y decimos algunas frases que son totalmente lamarckistas. No es raro escuchar o leer, incluso en documentos y documentales de divulgación científica, la frase: "las jirafas han evolucionado para alcanzar las altas ramas de las acacias africanas". Así, parece que la evolución obedece a una voluntad o que tenga un destino prefijado, cuando eso es rotundamente falso. Lo que deberíamos decir es: "las jirafas de cuello más largo consiguieron llegar a las más altas ramas de las acacias africanas y por eso pudieron sobrevivir". Ser tan altas las ha beneficiado, pero no han evolucionado para ello.

Tema 4 de evolucion de la jirafa:
Demasiada sangre en la cabeza.
Es lo que les pasaría a las jirafas al inclinarse a beber agua. El corazón y las arterias que llevan la sangre a unos cinco metros de altura tienen que tener una gran potencia de latido. Con esa fuerza, bajar la cabeza hasta el nivel del suelo, sería someterla a una gran presión, parecida a las que sufrirían los pilotos de aviones caza al hacer una caída en picado si no llevasen trajes presurizados. La solución anatómica de estos animales es la posesión de unas válvulas en las arterias que controlan ese flujo de sangre e impiden que cuando la cabeza está abajo le llegue demasiada sangre. 
Para algunos creacionistas, o defensores del diseño inteligente que le llaman ahora, no se ha explicado cómo es posible que el cuello largo y ese sistema vascular hayan podido evolucionar por separado para conseguir ese efecto. Ellos tienen más fácil dar explicaciones, con atribuirlo todo a una "chispa divina" lo tienen solucionado.
En realidad ninguna mutación es afectada por la selección natural aisladamente, todas forman parte de un conjunto y se selecciona un todo. Además, ese cambio ha ocurrido a lo largo de millones de años de evolución, otra cosa que niegan los creyentes, que no aceptan las evidencias geológicas y atribuyen a la Tierra sólo unos cuantos miles de años. Es curiosa la obsesión de los creacionistas por buscar fenómenos evolutivos inexplicados, mientras que ellos lo solucionan todo de un plumazo por medio de la fe, sin demostrar nada.
Okapi hembra en el Zoológico de Amberest, Bélgica.

Tema 4 de evolucion de la jirafa:
Un amplio registro fósil.
Hay muchos fósiles de jiráfidos en yacimientos de Eurasia y en África, donde evolucionaron junto a otros mamíferos, los Afroteria. En el pasado hubo bastantes más especies que las actuales. En España, y concretamente en yacimientos madrileños, se han encontrado varias especies de jirafas fósiles. En contra de lo que dicen los creacionistas, sí hay jirafas fósiles con un cuello relativamente largo. Lo que ocurre es que no se ha establecido aún una línea evolutiva tan clara como con los caballos, cuyo registro es mucho más abundante.


Tema 5 de evolucion de la jirafa:
Una peculiar cornamenta.
Precisamente entre los fósiles de jirafa se puede observar que la presencia de cuernos en esta familia fue de lo más variado. Había especies con cuernos ramificados, parecidos a los de los ciervos y hasta casi discoidales y enormes. También las hubo con más de un par.
Los cuernos característicos de esta familia de artiodáctilos se llaman osiconos, tienen un núcleo oseo y están recubiertos por piel. Las jirafas actuales tiene un par de ellos y según las subespecies y la edad del ejemplar tienen más o menos desarrollado un bulto central en la cabeza que casi podría interpretarse como un tercer cuerno, más desarrollado en los machos. Además, en algunos ejemplares viejos pueden crecer unas nuevas puntas dirigidas hacia delante, saliendo de la base de los cuernos principales. Eso es muy coherente con lo que vemos en algunas especies fósiles con más desarrollo de osiconos que las jirafas y okapis actuales. 

Como ya vimos en otra entrada (puedes verla pinchando AQUÍ) los bóvidos tienen verdaderos cuernos con hueso por dentro pero queratina por fuera, los cérvidos tienen astas de hueso que cambian cada año,  los berrendos (únicos antilocápridos actuales) una parte ósea perenne y otra córnea que sí se muda, y los rinocerontes cuernos solo de quitina sin esqueleto interno.

En las jirafas tanto el macho como la hembra tienen cuernos, pero en los okapis solo los tienen los machos como puede verse en los ejemplares del Museo Nacional de Ciencia Naturales, donde se expone el esqueleto de una hembra y un macho taxidermizado. También puede observarse que el cuello de las jirafas y los okapis solo tiene siete vértebras, igual que otros artiodáctilos. Los cuellos largos se deben al alargamiento de las vértebras no a que haya aumentado su número.
Okapis en la exposición Biodiversidad del Museo Nacional de Ciencias Naturales, de Madrid.
Pero sin duda las jirafas son unos animales dignos de ser contemplados, sin calentarse demasiado la cabeza. Como decía en la entrada anterior, parecen venidas de otra época, cuando los grandes animales habitaban la Tierra y no se tenían que preocupar del primate que se autodenominó sapiens
Cría de okapi en el Zoológico de Amberest, Bélgica, uno de los pocos zoos donde se  reproduce  esta especie procedente de los antiguos territorios del Congo Belga.


Esta entrada es la segunda parte de:

martes, 6 de noviembre de 2012

Las jirafas, temas evolutivos de altura.(1ª parte)

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Una joven jirafa se cruzó por delante del todo terreno en el que viajábamos por el Parque Kruger de Sudáfrica, con cierta prisa se metió entre los matorrales a nuestra izquierda y se volvió aparentemente a mirarnos mientras nos deteníamos. No era así, por detrás del vehículo apareció la madre, a la que no habíamos visto hasta el momento en que parsimoniosamente salió al asfalto. Pasó a muy pocos metros de nosotros con un andar carente de preocupación, no parecía angustiada por la separación de su retoño ni por nuestra presencia.

Todos los compañeros de viaje estábamos acostumbrados a ver las jirafas en los parques zoológicos, no eran ninguna novedad, pero verlas pasar tan cerca, en libertad y tan tranquilas, fue una experiencia extraordinaria. 
Cuando las veo no puedo evitar que me parezcan animales prehistóricos, casi fuera de lugar en nuestros tiempos. La verdad es que sin los parques nacionales las jirafas tienen muy difícil su supervivencia. Es mucha carne para alimentar a un continente hambriento y mucha piel y pelos de la cola para pagar caprichos de turistas, por muy protegidas que estén sobre el papel.

Jirafa sudafricana, Giraffa camelopardalis giraffa, en el Parque Kruger

En Sudáfrica es muy evidente que muchos de los animales que allí hay no son autóctonos. Fueron introducidos para establecer granjas cinegéticas,  actividad que aún se sigue desarrollando. Es el caso de los rinocerontes, algunas cebras y los ñus por poner un ejemplo. Pero la mayor parte del área se considera reserva y es un lugar donde muchas especies se están salvando de la extinción.  
Diseño característico de la subespecie sudafricana, Giraffa camelopardalis giraffa.
La variedad de diseños en el pelaje de las jirafas nos sirven muy bien para mostrar ese aspecto, ya que hay más diversidad de la que les corresponde por su localización geográfica. La subespecie propia de Sudáfrica es Giraffa camelopardalis giraffa, pero también se encentra en abundancia G.c.angolensis, que por cierto, también es la que más vemos en los parques zoológicos españoles.

Diseño característico de la subespecie Giraffa camelopardalis angolensis.
Tema 1 de evolución de la jirafa: 
Cuando se forman nuevas especies

Hoy en día están reconocidas nueve subespecies distintas de jirafas que se diferencian perfectamente entre sí por el color y diseño de las manchas. Así se relaciona en el Handbook of the Mammals of the World, de Wilson y Mittermeier. Las indico en el siguiente mapa con su distribución:

Como se puede ver, la mayoría de esas subespecies tienen áreas de distribución muy cercanas, incluso adyacentes, sin que por ello existan zonas de transición o de hibridación con caracteres intermedios. Además, en origen seguro que ese área era aún mayor. Para colmo, entre unas y otras no hay barreras geográficas insalvables para un animal del tamaño y la capacidad de movimientos de una jirafa. Similar distribución en otros grandes ungulados, como el búfalo, dan lugar a una gradación en los caracteres o una homogeneidad. O en otro caso, como en las cebras, a varias especies diferentes. Estos son algunos de los argumentos que dan Brown y colaboradores en el trabajo cuya referencia pongo al final de esta entrada. Ellos, con datos genéticos, concluyen que las subespecies de jirafa deberían considerarse especies distintas. Sí, es cierto que en cautividad y a falta de ejemplares de su subespecie, llegan a hibridar, pero no en condiciones naturales.
Ejemplar de jirafa de Angola, Giraffa camelopardalis angolensis en el Parque Kruger. Posiblemente sea un ejemplar viejo, pues se oscurecen con la edad.
 
Parece ser que en el aislamiento influye el comportamiento, épocas de reproducción de las poblaciones del norte y el sur y la preferencia de los ejemplares por los diseños similares al suyo por la impronta con el diseño de la madre. Reconozco que yo tenía mis dudas, pero si en lugar de hablar de jirafas viésemos esas diferencias entre patos o fringílidos ¿dudaríamos que son especies diferentes solo por el diseño y colorido?¿Aunque hibriden en cautividad?

Ejemplar en el Parque Kruger cuyo diseño no se corresponde con las subespecies de la zona y se asemeja algo a la subespecie G.c.reticulata.

Los autores del estudio recomiendan mantener el aislamiento de las distintas especies (subespecies) de jirafa para evitar los cruces tanto en su medio original (in situ), como las que se críen fuera del medio (ex situ), sean parques zoológicos o parques naturales más o menos abiertos, como el propio Parque Kruger con el que empecé el relato y donde, claramente, no se está haciendo.


Ejemplar de jirafa masai, Giraffa camelopardalis tippelskirchi, del sur de Kenia y norte de Tanzania, fotografiada en el  Parque Masai Mara. En Kenia coinciden la subespecie tippelskirchi y  reticulata (ver foto anterior), que son las más radicalmente diferentes.
La conclusión es que las jirafas está en un proceso evidente de especiación. Aunque hoy por hoy, en toda su área de distribución, actúe ecológicamente como una sola especie, eso podría cambiar con unos cuantos miles de años de aislamiento reproductivo y transformación del medio. Hay que dejar que la naturaleza actúe.


Tema 2 de evolución de la jirafa: 
El nervio vago tiene que trabajar dos veces


El nervio vago en todos los vertebrados tiene muchas ramificaciones, pero lo que interesa destacar en este caso es que pasa por detrás del conducto arterioso, que une la aorta con la vena pulmonar, para de nuevo subir hacia la laringe formando el nervio laríngeo anterior. Eso en una persona adulta , por ejemplo, supone un recorrido de cerca de medio metro, pero en una jirafa, entre ida y vuelta, son unos cinco metros. No se puede decir, precisamente, que eso sea un diseño inteligente, pero sí es una muestra de que la evolución trabaja con las herramientas disponibles, no tiene capacidad de invención y nos muestra que todos los vertebrados tienen un antepasado común.
Tengo que añadir que el conducto arterioso es funcional en el feto, pero se cierra en los adultos, lo que no impide que el nervio vago tenga que hacer su largo recorrido, pues se formó durante el desarrollo embrionario.



Un vistazo a la misma anatomía de un tiburón nos muestra que en origen ese nervio es mucho más corto, porque el cerebro, los arcos branquiales, el corazón y el nervio faríngeo recurrente están muy cerca unos de otros. El nervio vago pasa por detrás de los arcos branquiales y así lo sigue haciendo en el resto de los vertebrados, aunque los arcos branquiales, que son el origen de ese conducto arterioso, se atrofien en la vida embrionaria.


Bibliografía:

Como no quiero que esta entrada sea tan larga como las jrafas, dejo para una segunda parte otros interesante temas. 
Próximamente en sus pantallas:
- Las jirafas y el lamarckismo, o por mucho que estires el cuello tus hijos no serán más altos.
- Las jirafas y el exceso de sangre en el cerebro, de los creacionistas.
... y mucho más.