Este artículo trata sobre una explicación básica del proceso de especiación en las aves. Hay casi 10,000 especies de aves conocidas en el planeta. ¿Cómo evolucionaron en tantas formas únicas? Tomemos como ejemplo a los trogones y cotingas, con su deslumbrante variedad de colores, y los tapaculos de familia Rhinocryptidae, de apariencia similar y de colores apagados.
¿Qué es la Especiación?
La especiación es el proceso mediante el cual una especie se divide en muchas otras.
Antes de explicar este proceso, hablemos de lo que significa cuando usamos la palabra «especie».
Según la definición clásica
Las especies son grupos de poblaciones naturales que se reproducen entre sí o tienen el potencial de hacerlo, y están aisladas reproductivamente de otros grupos.
La especiación comienza cuando los grupos se separan en el espacio o se vuelven lo suficientemente diferentes en forma y comportamiento como para que los individuos de un grupo ya no se apareen regularmente con individuos fuera del grupo.
Especiación por Colonización
Una forma en que una nueva especie puede evolucionar es cuando unos pocos individuos colonizan un área nueva que está fuera de su rango nativo.
Imagina, por ejemplo, una isla volcánica que emerge del mar cerca de la costa del continente. Durante millones de años, a medida que la isla crece y se vuelve menos activa volcánicamente, comienzan a crecer plantas, pero aún no hay aves.
Un día, aves de una especie común en el continente son arrastradas por una tormenta y comienzan una nueva población en la isla. Si estas aves se mueven entre la isla y el continente sólo raramente, se establecen las condiciones para el aislamiento reproductivo y la nueva población de la isla está en camino de convertirse en una nueva especie.
A lo largo de miles de generaciones, las dos poblaciones se moldearon mediante la selección natural y sexual en formas separadas, cada una con una composición genética única. Pero, ¿en qué punto estamos seguros de que esta población de la isla realmente ha cambiado lo suficiente como para convertirse en una nueva especie?
La Prueba de la Especiación
Si introducimos una hembra de la especie continental para que se aparee con un macho de la isla después de 200 generaciones de aislamiento (aproximadamente cuatrocientos años en términos de aves), ¿se aparearán?
Si estás todavía se reconocen y se aparean entonces todavía se consideran una sola especie.
¿Y después de otras mil generaciones de aislamiento?
Después de este tiempo ya la hembra de la isla encuentra un poco extraño el canto y comportamiento del macho del área continental o tierra, pero aún puede que elija aparearse con este y producir polluelos fértiles; entonces todavía se consideran la misma especie.
¿Qué sucede si avanzamos rápidamente otras 10,000 generaciones de aislamiento? Esta vez, la hembra ni siquiera reconoce el canto o comportamiento del macho y no muestra ningún interés. No solamente no se reconocen por canto y comportamiento sino que es probable que también hayan cambiado genéticamente. Aunque se apareen, no producen huevos fértiles o es probable que sus polluelos sean infértiles.
Si esto sucede, ahora tenemos dos especies genuinas: Una especie Continental (la original) y otra especie en la Isla.
Pero es poco probable que una especie de ave de una isla oceánica se reencuentre con sus precursores en el continente. Debido a la distancia, las aves de la isla no se encuentran regularmente con las aves del continente.
Debido a que los genes de las dos poblaciones ya no se mezclan entre sí, las diferencias genéticas se acumulan y las dos poblaciones se convierten en diferentes especies. En la práctica, los científicos clasifican las especies separadas en el espacio según sus diferencias genéticas, no necesariamente observando sus apariencias físicas.
Especiación por Fragmentación del Hábitat
Usando el mismo concepto, hay otro tipo de especiación que puede ocurrir cuando un hábitat en el continente se divide y una población de aves que antes era amplia y continua sin barreras geográficas se fragmenta.
Durante tiempos geológicos la tierra ha cambiado mucho. Lo que alguna vez fueron bosques húmedos continuos se volvieron zonas desérticas con solo valles o cadenas de montañas húmedas. Las poblaciones continuas fueron separadas por miles de generaciones y fueron sujetas al mismo proceso de especiación que se observó entre una isla y el precursor de la especie en el continente.
Cada una de las islas de hábitats fueron separadas por hábitats tan diferentes que actuaron como una barrera geográfica en el que las aves no se encontraban con miembros de las poblaciones aisladas que alguna vez fueron la misma.
Quizás la poblaciones de una de estas islas de hábitat tenían abundantes recursos de frutas y solo necesitan un progenitor (macho) para criar con éxito a sus crías. O quizás otras viven en hábitats tan pobres que no solo necesitaban de un macho y una hembra para criar con éxito una camada sino que necesitaban ayudantes.
En cada uno de estas islas-hábitat se desarrollaron sistemas de reproducción muy diferentes. Sus cantos cambiaron para comunicarse en diferentes situaciones ecológicas o comunicarse solo con la pareja o con la pareja y los ayudantes.
Es decir todo un cambio de comportamiento que durante millones de años evolucionó en diferentes colores, comportamientos y diferencias genéticas. Algunas especies se volvieron muy especializadas en explotar un tipo de recurso mientras que otras se volvieron generalistas en respuesta a las condiciones ecológicas prevalecientes.
Especiación por Competencia Sexual
Cada una de las islas de hábitats fueron ecológicamente tan diferentes que originaron el desarrollo de colores, formas de colas, crestas y comportamientos únicos de apareamiento.
En regiones donde el alimento era abundante los individuos de la población tenían mucho tiempo para dedicarlo a cortejar a las hembras. Las hembras empezaron a seleccionar machos con ciertas características para aparearse y resultó en que los machos desarrollaran colores, colas, crestas y otros apéndices que las hembras preferían.
Después de miles de años de separación, una población se convirtió en irreconocible por la otra que en el pasado fueron la misma.
Unas poblaciones cambiaron en comportamiento, así como también física y genéticamente.
Otras poblaciones cambiaron igualmente pero en otra dirección. Las condiciones ecológicas en tales regiones eran tales que no les permitía dedicar tanto tiempo al cortejo ni desarrollar colores, apéndices, o despliegues complicados. Pero quizás, debido a la escasez de alimentos, se vieron obligadas a especializarse en explotar un recurso alimenticio en particular.
Otros Modos de Especiación
Existen diferentes formas en las que se pueden formar nuevas especies, además del aislamiento geográfico. Hoy en día, los científicos no solo estudian las características físicas de las especies, sino también sus genes.
Aunque el aislamiento geográfico sigue siendo un factor importante en la creación de nuevas especies, algunos biólogos sugieren que las especies pueden formarse a través de diversos caminos.
Una posibilidad es que una población pueda continuar reproduciéndose y compartiendo genes con otros miembros de la misma especie, mientras se va diferenciando gradualmente en un grupo distinto. Esto puede ocurrir si algunos de sus genes experimentan cambios debido a una fuerte selección natural. Si las condiciones son favorables, esta población genéticamente distinta puede convertirse en una nueva especie.
Por otro lado, algunos científicos proponen que los organismos pueden divergir en poblaciones genéticamente distintas incluso si viven juntos en proximidad. Por ejemplo, las hembras pueden nacer con diferentes preferencias de apareamiento, y con el tiempo, estas preferencias pueden fortalecerse y llevar al aislamiento reproductivo.
A medida que nuestra comprensión de la formación de especies avanza, muchos biólogos todavía creen que el aislamiento geográfico probablemente es el factor más importante para explicar el surgimiento de los miles de especies de aves y otros animales que vemos hoy.
En conclusión:
La especiación en aves es un proceso que ha llevado a la evolución de miles de especies únicas. Este proceso puede ocurrir cuando una población se separa geográficamente o cuando un hábitat se fragmenta.
A lo largo de miles de generaciones, las diferencias genéticas se acumulan y las poblaciones se vuelven lo suficientemente distintas como para considerarse especies separadas.
La especiación por colonización ocurre cuando unos pocos individuos colonizan un nuevo territorio y se aíslan reproductivamente de la población original.
Por un proceso similar, la especiación por fragmentación del hábitat ocurre cuando un hábitat se divide en fragmentos y las poblaciones se adaptan de manera diferente en cada fragmento.
Es importante destacar que la especiación es un proceso continuo y en constante evolución. A través de la selección natural y sexual, las poblaciones se moldean y se diversificaron en formas únicas.
En resumen, la especiación en aves es un fenómeno complejo que ha dado lugar a la increíble variedad de especies que vemos hoy en día.
Referencias:
- Antonelli, Alexandre, et al. «Geological and climatic influences on mountain biodiversity.» Nature Geoscience 11.10 (2018): 718-725.
- Cornell Laboratory of Ornithology.