Coevolución para niños
La coevolución es un concepto de la biología que describe cómo dos o más especies de seres vivos se influyen mutuamente y se adaptan la una a la otra a lo largo del tiempo. Es como una danza evolutiva donde los cambios en una especie afectan a las otras, y estas, a su vez, responden con sus propios cambios. Esto ocurre en relaciones como la simbiosis (cuando viven juntas), el parasitismo (una se beneficia de la otra), la competencia (luchan por recursos), la polinización (ayudan a las plantas a reproducirse), el mimetismo (una especie imita a otra) o las interacciones entre una presa y su depredador. Esta idea científica surgió en el siglo XIX.
Cuando una especie cambia, esto ejerce una presión sobre la selección natural de otras especies con las que interactúa. Esas otras especies, entonces, desarrollan nuevas adaptaciones que, a su vez, influyen en la primera especie. Es un ciclo de adaptación y contra-adaptación.
También existe la coevolución dentro de una misma especie. Esto sucede cuando diferentes partes o sistemas del cuerpo de un organismo se modifican mutuamente a lo largo de la evolución. Por ejemplo, si un animal desarrolla la capacidad de volar, sus sentidos (como la vista) también evolucionarán para ayudarle a encontrar alimento desde el aire.
Contenido
¿Qué es la coevolución interespecífica?
El investigador Daniel Janzen definió la coevolución interespecífica en 1980 como un proceso en el que dos o más organismos se influyen mutuamente en su selección, a lo largo de mucho tiempo, lo que lleva a adaptaciones específicas en ambos.
La coevolución no se refiere a los cambios que ocurren por factores no vivos, como el clima, porque estos no evolucionan. En cambio, se trata de interacciones entre seres vivos, como:
- Un depredador y su presa.
- Un parásito y su huésped.
- Una flor y el animal que la poliniza.
- Un árbol y los hongos que viven en sus raíces (micorrizas).
A veces, la coevolución ocurre entre muchas especies que se influyen entre sí. A esto se le llama “coevolución difusa” y es muy común.
La Hipótesis de la Reina Roja
Leigh Van Valen propuso un concepto de coevolución llamado la Hipótesis de la Reina Roja. Este nombre viene de un libro de Lewis Carroll, donde la Reina Roja dice: "Se necesita correr a toda velocidad para quedar en el mismo lugar."
En la evolución, esto significa que las especies deben mejorar continuamente solo para mantener su posición frente a las otras especies con las que están coevolucionando. Es como una carrera sin fin donde todos corren para no quedarse atrás.
Importancia de la coevolución
Conocer la coevolución es muy útil para investigar en campos como la medicina (para entender enfermedades), la botánica (enfermedades de plantas) y el control biológico (usar seres vivos para controlar plagas).
El investigador Thompson señaló en 1982 que la coevolución es clave para entender cómo se organiza la diversidad de la vida. Las relaciones coevolutivas suelen llevar a que las especies se especialicen dentro de sus comunidades.
La coevolución entre plantas e insectos es muy común debido a la gran variedad de especies en ambos grupos. A menudo es difusa, lo que significa que las relaciones pueden ser variables. Las interacciones coevolutivas ocurren principalmente entre plantas e insectos que comen plantas (herbívoros) y entre plantas e insectos que las polinizan.
Tipos de coevolución
Existen varios tipos de coevolución, según cómo interactúan las especies:
- Coevolución gen por gen: Es muy específica. Ciertos genes de dos especies se seleccionan mutuamente, definiendo su relación.
- Coevolución específica: Una especie tiene una característica especial para vivir con otra, y la otra especie tiene una característica que la complementa.
- Coevolución gremial: Un grupo de especies actúa en conjunto, interactuando con otro grupo de especies. Esto lleva a que ambos grupos desarrollen características adaptadas mutuamente.
- Coevolución diversificante: Interacciones muy específicas que pueden llevar a que las especies se separen y formen nuevas especies.
- Coevolución de escape y radiación: Una planta desarrolla una nueva defensa química contra los herbívoros. Luego, los herbívoros evolucionan para superar esa defensa. Esto puede llevar a que tanto las plantas como los herbívoros formen muchas especies nuevas.
Mutualismo: ¡Todos ganan!
En las relaciones mutualistas, dos o más especies evolucionan de manera que ambas se benefician. Estas interacciones positivas ayudan a las poblaciones a adaptarse y prosperar a largo plazo.
Flores y polinizadores
Las flores y los polinizadores son un gran ejemplo de mutualismo. Charles Darwin se sorprendió por la rápida aparición y diversidad de las flores, y sugirió que la coevolución era la explicación. Presentó esta idea en su famoso libro On the Origin of Species y la desarrolló en Fertilisation of Orchids (1862).
Insectos y flores
Las plantas polinizadas por insectos (entomófilas) han desarrollado características especiales para atraerlos y asegurar su polinización. A cambio, ofrecen néctar y polen como recompensa. Los insectos, por su parte, tienen adaptaciones que les permiten recolectar estos recursos de manera eficiente.
Estos dos grupos han coevolucionado durante millones de años, creando una compleja red de interacciones. Los primeros en usar el término coevolución para describir las interacciones entre plantas y mariposas fueron Paul R. Ehrlich y Peter H. Raven en 1964.
Muchos insectos han desarrollado estas adaptaciones con las flores desde el período Cretácico (hace entre 145 y 65 millones de años). Entre ellos están las abejas, avispas, mariposas, polillas, moscas y escarabajos. Las abejas, que son polinizadores muy importantes, aparecieron al mismo tiempo que las plantas con flores se diversificaban.
Las flores se comunican con los insectos de varias maneras:
- Olor: Los insectos usan el aroma para encontrar las flores y decidir dónde aterrizar.
- Diseños y colores: Las flores tienen patrones que guían a los insectos hacia el néctar y el polen. También tienen colores como el amarillo, azul y ultravioleta, que los insectos pueden ver. Las flores polinizadas por aves, en cambio, suelen ser rojas o anaranjadas.
- Imitación: Algunas flores, como las orquídeas del género Ophrys, imitan la apariencia de las hembras de ciertos insectos para engañar a los machos y que las polinicen.
Un ejemplo fascinante es la relación entre las yucas y las polillas Tegeticula. Las yucas solo son polinizadas por estas polillas, y las polillas dependen de las yucas para reproducirse. La polilla hembra recolecta polen, pone sus huevos en el ovario de otras flores de yuca y luego deposita polen en el estigma para asegurar que las larvas tengan semillas para comer. La planta se beneficia porque los óvulos restantes se convierten en semillas.
Otro caso es el de los higos (género Ficus) y las avispas de los higos. Cada especie de higo tiene su propia especie de avispa que la poliniza. Es una relación muy cercana que ha coevolucionado y es vital para ambos.
Aves y flores
Los picaflores, pájaros sol y otras aves tienen una relación mutualista con las flores. Las flores les dan néctar con la cantidad de azúcar que necesitan, sus colores son atractivos para las aves y su forma se adapta al tamaño de sus picos. Además, florecen cuando las aves están criando.
Se cree que estas flores coevolucionaron primero con insectos y luego se adaptaron a las aves.
Acacias y hormigas
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La mirmecofilia es una relación entre plantas y hormigas. Las hormigas protegen a la planta de los animales que quieren comerla (herbívoros) y, a veces, incluso quitan otras plantas que compiten por la luz solar. A cambio, la planta les da alimento y un lugar para vivir.
La hormiga de las acacias (Pseudomyrmex ferruginea) depende de las acacias del género Vachellia. A cambio, las protege de insectos herbívoros y de otras plantas. El árbol les da néctar y refugio. Sin embargo, no todas las hormigas son protectoras; algunas solo aprovechan los recursos sin ayudar a la planta.
Otros mutualismos
La zoocoria es una relación en la que los animales ayudan a las plantas a dispersar sus semillas al comer sus frutos. También hay relaciones similares donde los animales dispersan las esporas de hongos.
Antagonismo: La lucha por la supervivencia
En las relaciones antagónicas, una especie se beneficia a expensas de la otra.
Parásitos y huéspedes
La coevolución entre parásitos y sus huéspedes es un caso de cambios adaptativos que se oponen entre sí.
Parásitos de puesta
Un tipo especial de parasitismo es el parasitismo de puesta. Aquí, un ave, como el cuco, pone sus huevos en los nidos de otras especies, a veces destruyendo los huevos originales. Esto afecta negativamente la capacidad de reproducción del huésped. Los huevos del cuco a menudo imitan los del huésped, lo que sugiere que el huésped intenta reconocer y eliminar los huevos extraños. Los cucos, a su vez, desarrollan características como cáscaras más fuertes o períodos de incubación más cortos para dificultar que el huésped los retire del nido.
Depredación
Un depredador y sus presas coevolucionan. El depredador se vuelve más eficiente cazando, y las presas desarrollan nuevas defensas y formas de escape. Esto crea una "carrera armamentista" evolutiva, donde cada uno se adapta para superar al otro.
Herbivoría
Lo mismo ocurre con los animales herbívoros y las plantas de las que se alimentan. Las plantas desarrollan defensas contra los herbívoros, y estos evolucionan para superar esas defensas. Y así, el ciclo continúa.
Un ejemplo conocido es la coevolución entre las plantas del género Passiflora y las mariposas Heliconius. Las plantas de Passiflora producen toxinas para defenderse, pero las mariposas Heliconius no solo no se ven afectadas, sino que usan estas plantas como su única fuente de alimento cuando son larvas, almacenando las toxinas. Luego, estas mariposas muestran colores brillantes para advertir a los depredadores, como las aves, que son tóxicas.
La mariposa monarca y sus plantas alimentarias, las Asclepias, son otro ejemplo. La planta produce sustancias tóxicas, y la mariposa ha desarrollado sistemas para contrarrestar sus efectos. Algunos depredadores de la mariposa monarca también han evolucionado para tolerar estas toxinas.
En las Montañas Rocosas, las ardillas rojas americanas y los piquituertos (aves que comen semillas) compiten por las semillas de pino. Las ardillas abren las piñas royendo las escamas, mientras que los piquituertos usan su pico especial para extraer las semillas. Donde hay más ardillas, las piñas son más fuertes y tienen menos semillas. Donde hay más piquituertos, las piñas son más ligeras pero con escamas más gruesas. Así, el pino está en una "guerra" evolutiva con cada uno de sus atacantes.
Competencia
La competencia es una interacción en la que la capacidad de supervivencia de un organismo se reduce por la presencia de otro. La competencia entre individuos de la misma especie (competencia intraespecífica) y entre diferentes especies (competencia interespecífica), como depredadores que buscan las mismas presas, también lleva a procesos coevolutivos.
Coevolución difusa o por gremios
Además de la coevolución entre pares de especies, existe la coevolución difusa o de "gremios ecológicos". En este caso, la evolución es recíproca, pero ocurre entre grupos de especies. Por ejemplo, muchas plantas con flores ofrecen néctar al final de un tubo largo. Los polinizadores, como abejas, moscas y mariposas, deben desarrollar partes bucales lo suficientemente largas para alcanzar el néctar. Estos polinizadores forman un gran grupo que responde a las características de estas flores.
Coevolución en otras áreas
Aunque la coevolución es principalmente un concepto biológico, se ha aplicado a otros campos por analogía.
Algoritmos
Los algoritmos coevolutivos se usan en computación para crear vida artificial, optimizar procesos, aprender juegos y en el aprendizaje automático.
Arquitectura
En arquitectura, la coevolución se refiere a un enfoque de diseño donde estudiantes, voluntarios y la comunidad local trabajan juntos en proyectos experimentales. Esto busca crear un aprendizaje dinámico entre quienes diseñan y quienes usan los espacios.
Astronomía
En astronomía, una teoría sugiere que los agujeros negros y las galaxias se desarrollan de manera interdependiente, de forma similar a la coevolución biológica.
Derecho
En el ámbito legal, el concepto de coevolución se ha usado para analizar cómo interactúan las cortes internacionales de derechos humanos y las cortes nacionales. La idea es que la forma en que interpretan las leyes evoluciona en una interacción mutua, lo que puede llevar a interpretaciones similares o compatibles.
Sociología
En sociología, se ha propuesto que los sistemas sociales y ambientales se influyen y se modifican mutuamente en una relación coevolutiva. También se sugiere que la economía, la sociedad y el medio ambiente están conectados en una relación coevolutiva.
Tecnología
El software y el hardware de las computadoras pueden verse como componentes separados pero conectados por la coevolución. Lo mismo ocurre con los sistemas operativos y las aplicaciones, o los navegadores web y las aplicaciones web.
Todos estos sistemas dependen unos de otros y avanzan juntos. Los cambios en el hardware, el sistema operativo o el navegador pueden introducir nuevas funciones que luego se incorporan en las aplicaciones. Esto se relaciona con la "optimización conjunta" en el diseño de sistemas, donde los sistemas técnicos (herramientas) y sociales (relaciones humanas) se desarrollan juntos para funcionar mejor.
Galería de imágenes
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Competencia interespecífica. Diferentes corales compiten por el espacio en los arrecifes
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Mutualismo. Pez payaso y anémona de mar
Véase también
En inglés: Coevolution Facts for Kids
