Uno de los debates más intensos de toda la biología del último siglo es el referente a los mecanismos que producen la especiación, la formación de nuevas especies.

Aunque Darwin y Wallace explicaron cómo se iban transformando gradualmente los organismos por medio de la selección natural, quedaba por aclarar cómo se da ese salto brusco de unas especies a otras, por qué unas poblaciones que antes podían cruzarse entre sí, al cabo del tiempo no lo intentan, o bien los cruces dan lugar a individuos inviables o estériles. Otra gran fuente de controversia ha sido el papel relativo que han jugado en este proceso la selección natural y los procesos aleatorios, como las mutaciones neutras y la deriva génica (hoy se ha llegado a un consenso, en el que los dos factores tienen importancia, pero se sigue considerando la selección natural como el motor fundamental de los cambios evolutivos).

Algunas especies pueden surgir de golpe, como resultado de una hibridación entre miembros de especies cercanas. Esto es mucho más común en plantas, pero se han documentado también algunos casos de animales, como mariposas. Algunas veces la especie como un conjunto puede transformarse a lo largo del tiempo, acumulando diferencias que impedirían el cruzamiento entre los organismos antiguos y los modernos, si esa prueba pudiera realizarse. Algunos biólogos dan mucha importancia a las simbiosis entre organismos como fuente de nuevas especies. La asociación íntima de algunos individuos de una especie con los de otra crea repentinamente entes radicalmente nuevos. Las simbiosis han estado detrás de muchos de los acontecimientos más importantes de la evolución.

Sin embargo, los dos modelos más importantes de especiación son la especiación alopátrida y la simpátrida. La primera ocurre cuando una población que ocupa un entorno continuo es dividida, por la aparición de una barrera geográfica, como un río o un brazo de mar, o por la migración de una parte de la población original a otro lugar. Se crean así subpoblaciones separadas, entre las cuales no existe flujo genético. Cada subpoblación evoluciona en aislamiento, desarrollando sus propias características, bien como adaptaciones a cada entorno particular o bien, simplemente por efecto del azar. Si una pequeña parte de la población migra a otro lugar, esta subpoblación puede no ser representativa del acervo genético de la población global, de igual modo que si escogemos una muestra muy pequeña para un sondeo electoral no podremos hacernos una idea del voto general. A este fenómeno se le llama “efecto del fundador”. El tiempo acentúa las diferencias, por la acumulación de mutaciones aleatorias (deriva génica), y se forma una nueva especie cuando los cambios son tan grandes que las distintas poblaciones ya no pueden cruzarse cuando son puestas de nuevo en contacto.

El modelo de especiación alopátrida ha sido confirmado en muchas ocasiones, sobre todo en las islas y otros lugares aislados. Los biólogos llegaron a creer que éste era el único modelo que podía presentarse en la naturaleza, o el único que era verdaderamente importante. Desde luego, es el más fácil de identificar. Se consideraba que el otro modelo, la especiación simpátrida, que postula que las nuevas especies pueden surgir en el propio territorio de la población general (debido a la formación de subpoblaciones por preferencias en el hábitat, selectividad en los apareamientos o la aparición de barreras genéticas), era muy improbable. El constante flujo genético con los otros miembros de la población diluiría las diferencias, y la aparición de barreras para el cruzamiento condenaría a la extinción a los individuos que las presentaran.

Hoy se sabe que hay algunas mutaciones en genes clave que pueden generar barreras para el cruzamiento muy fácilmente. Por ejemplo, una mutación que modifique las señales de reconocimiento para el cortejo, puede provocar una especiación rápida. Esta mutación puede presentarse en varios miembros de una familia y los individuos que la porten tenderán a aparearse entre sí. La endogamia es un factor que acelera la especiación. Otros genes podrían ser los encargados de crear otras barreras de cruzamiento: los que determinan el momento de aparición de los individuos reproductores, los que determinan la selección de hábitat, etc.

Otras barreras son las genéticas, mutaciones que impiden el cruzamiento fértil entre los miembros de la población que las poseen y los que no. Una de las barreras propuestas es la reorganización cromosómica: algunos cromosomas pueden perder o ganar algún trozo, o cambiar la posición de alguno de sus segmentos. Esta barrera parecía débil, pero se ha descubierto un mecanismo que hace que los individuos con estas características puedan diferenciarse de los que no las poseen.

La reorganización en un cromosoma aislado puede no causar infertilidad en algunos casos, pero impide su recombinación correcta con el cromosoma homólogo durante la formación de los gametos. En la recombinación se intercambian genes de un cromosoma a otro. La reorganización impide pues el intercambio genético entre los cromosomas. Una modificación genética en un cromosoma reorganizado no pasará al cromosoma alternativo. Se van así acumulando diferencias genéticas entre los individuos que portan cromosomas reorganizados y los que no. Con el tiempo, las diferencias son tan grandes que se crean distintas subpoblaciones y el flujo genético se va deteniendo también en el resto de los cromosomas.

Este fenómeno se ha comprobado hace poco en varias especies. En particular, parece haber tenido bastante importancia en la separación de los linajes que conducirían al hombre y al chimpancé. Se ha propuesto un modelo de especiación alopátrida para los ancestros del hombre y del chimpancé: la teoría llamada (haciendo un guiño cinematográfico) “East Side Story”, que postula que el hombre evolucionaría al este del Valle del Rift africano, que actuaría como una eficaz barrera geográfica, mientras que los ancestros del chimpancé evolucionarían al oeste. Pero se han encontrado restos de dos homínidos al oeste del Valle del Rift, aunque la interpretación de estos hallazgos es hoy objeto de debate.

Las reorganizaciones cromosómicas son un ejemplo de mecanismo que puede impulsar la especiación simpátrida. Puede que nuestros ancestros y los de los chimpancés evolucionaran por separado en los mismos lugares. La especiación simpátrida está encontrando otros respaldos experimentales, sobre todo provenientes de investigaciones con insectos. Aunque de efectos difícilmente observables, podría ser el modo prevalente de especiación en la naturaleza.

...por Antonio Jiménez