Los pinzones de Darwin

[Imagen de portada: un pinzón de Galápagos. Fuente: Inhabitat]

Stephen Jay Gould (1941-2002). Fuente: La ciencia de la vida.

Los libros de divulgación de Stephen Jay Gould son una de las razones gracias a las que escribo este blog. Los hallé por casualidad (en una biblioteca pública en Santa Cruz de Tenerife) y enseguida me fascinaron aquellos ensayos breves sobre historia natural y evolución que revisaban los descubrimientos de diversos científicos, entre otros de su admirado Charles Darwin.

Mezclaban ciencia con un poco de todo usando un lenguaje para todos los públicos. Valga el ejemplo de títulos como «La montaña de almejas de Leonardo«, «Brontosaurus y la nalga del ministro» o «El pulgar del panda«.

Para quienes no le conozcan, además de un ilustre paleontólogo y biólogo evolutivo Jay Gould fue de esos contados científicos convertidos en personajes públicos, hasta el punto de aparecer en un capítulo de Los Simpsons.

En las entrevistas aparecía como una persona risueña que disfrutaba conversando sobre ciencia, naturaleza, evolución o lo que se terciase.

Pues bien, leyendo «El pulgar del panda» fue como descubrí que la historia de los pinzones de Darwin no era exactamente como yo creía.

Darwin no los menciona en «El origen de las especies» y el relato de los pinzones, tal y como hoy lo conocemos, es posterior a él. Frank Sulloway lo explicó en un artículo de 1982 pero antes se lo contó a Jay Gould, que lo resumió así:

Darwin, desde luego, encontró los pinzones, pero no los reconoció como variaciones de un tronco común. De hecho ni siquiera tomó nota de las islas donde descubrió a muchos de ellos: algunas de sus etiquetas rezan simplemente <<islas Galápagos>> […] Reconstruyó la historia evolutiva una vez de vuelta en Londres, y no antes, cuando un ornitólogo del Museo Británico identificó correctamente todas las aves como pinzones.

[El pulgar del panda, S. Jay Gould, 1980]

Los pinzones de Galápagos se agrupan en 4 géneros; destacan Geospiza y Camarhynchus. Copyright: Encyclopaedia Britannica. Fuente: bio.miami.edu

Los pinzones de Darwin son un ejemplo de radiación adaptativa, una rápida especiación por aislamiento geográfico a partir de pinzones americanos cuyos descendientes ocuparon diferentes nichos ecológicos.

La forma de los picos de cada especie refleja distintos hábitos alimentarios y reduce la competencia entre ellas. Pero para Darwin sus costumbres eran indistinguibles y mencionó que comían juntos formando grandes grupos en el suelo.

Cuando Darwin entregó sus especímenes en Londres al ornitólogo John Gould este los agrupó en 13 especies relacionadas entre sí, algo que no había reconocido el primero.

Aquello le llevó a pensar que su diversidad, al igual que en el caso de los reptiles y otras aves, podía deberse al aislamiento geográfico en distintas islas. Pero en ningún momento aventuró Darwin los factores que explicaban su diversificación más allá de «circunstancias locales«.

En una versión previa de «El origen de las especies» sí mencionaba a los pinzones, aunque en el texto final de 1859 los eliminó. Decía esto:

…hence I suppose that nearly all the birds had to be modified, I may say improved by selection in order to fill as perfectly as possible their new places; some as Geospiza, probably the earliest colonists, having undergone far more change than other species; Geospiza now presenting a marvellous range of difference in their beaks.

[Stauffer R.C., 1975; Charles Darwin’s natural selection: being the second part of his big species book written from 1856 to 1858].

¿Y por qué los quitó de la versión final? la respuesta es sencilla: no consideró que fuesen un ejemplo importante para su razonamiento. Sin entrar en detalles, consiguió 31 pinzones de 3 islas y la información que recuperó sobre ellos a posteriori no era concluyente para definir una relación entre las especies y el origen geográfico. Además, la identificación de los pinzones de John Gould fue cuestionada por la mayoría de sus colegas levantando dudas sobre sus relaciones taxonómicas.

Sinsonte de Galápagos (mimus parvulus). Autor: Carlos Schmidt. Fuente: Ecoregistros.

¿Y qué ejemplos cita Darwin en El origen de las especies? menciona que en Galápagos había 21 o quizás 23 especies de aves terrestres con características similares a otras americanas.

Y que en Cabo Verde pasaba otro tanto, aunque allí las aves se parecían a las africanas. Esto chocaba de frente con el creacionismo que el propio Darwin asumía al comenzar su viaje en el Beagle.

Pero Galápagos le pareció excepcional porque muchas especies diferían según las islas –y citó explicitamente a los sinsontes, con tres especies confinadas a otras tantas islas-.

En décadas posteriores se recogieron miles de pinzones en Galápagos y en 1947 un investigador llamado David Lack concluyó que la especiación de los pinzones era debida al aislamiento geográfico y que la diferencia entre los picos era una adaptación evolutiva que reflejaba hábitos alimentarios.

Y fue Lack quien acuñó el término «los pinzones de Darwin», de hecho tituló así su libro (Darwin’s finches) forjando la leyenda (en base a interpretaciones de autores pasados y propias), de que habían sido cruciales para inspirar a Darwin su teoría evolutiva.

¿Y saben qué? en las microalgas se han encontrado pinzones de Darwin recientemente.

En concreto se trata de dinoflagelados. Tras un primer estudio de Logares y col. (2007), Annenkova y col. (2015) propusieron un ejemplo de radiación adaptativa que incluiría a 4 especies aisladas en Suecia y Rusia: Scrippsiella hangoei (marina/salobre) y Peridinium aciculiferum, P. euryceps y P. baicalense (todas de agua dulce).

Fuente: Figs. 3, 4 & 5 de Annenkova y col. (2015).

Dichos organismos poseen secuencias genéticas idénticas (o muy similares) para las regiones de ADN ribosomal que solemos utilizar para identificar especies pero su aspecto es muy distinto.

No obstante, el estudio de sus placas de celulosa ha demostrado que comparten la misma fórmula. Para entenderlo mejor imaginen un cubo de Rubik donde cada pieza del rompecabezas sería una placa.

Pues bien, cada especie añadiría adornos o el cubo se deformaría, pero las 4 comparten idénticas piezas por lo que deberían estar en el mismo género (todas serían Rubik en este caso).

Las 3 especies de Peridinium se encontraron en lagos de Suecia y Rusia, destacando entre ellos al Baikal, el lago más antiguo y profundo del mundo (1637 m). De hecho, Peridinium baicalense es endémica de dicho lago. Scrippsiella hangoei se ha encontrado en el mar Báltico, en lagos antárticos y Annenkova y col. la localizaron por primera vez en el Baikal. Toda una campeona capaz de tolerar salinidades entre 0 y 30.

El lago Baikal contiene más agua que todos los grandes lagos de Norteamérica juntos. Fuente: Earth Observatory (NASA).

A pesar de la antigüedad del lago Baikal (25 millones de años) se calcula que su comunidad de fitoplancton es joven debido a la historia geológica y climática de la región. Y los demás lagos –así como el mar Báltico– se formaron por procesos glaciales hace menos de 20.000 años.

Así que todo indica que partiendo de un ancestro común (que se cree pudo ser marino) se diversificaron estas 4 especies, debido a la presión de la selección natural. Y su separación es tan reciente que no han acumulado grandes diferencias genéticas entre ellas.

Podrían ser la salinidad -y otros factores ambientales- los que hayan provocado esta radiación adaptativa donde cada especie ocuparía nichos ecológicos distintos ¡ al igual que los pinzones de Darwin !

Referencias:

-Annenkova NV y col. Recent radiation in a marine and freshwater dinoflagellate species flock. The ISME Journal 9:1821–1834 (2015).

-Darwin C. El origen de las especies, 463 pp. (1859). Fuente: http://es.wikisource.org/wiki/Charles_Darwin, http://www.cervantesvirtual.com

-Jay Gould S. El pulgar del panda, 384 pp. Ed. Crítica (1980).

-Logares R. y col. Phenotypically Different Microalgal Morphospecies with Identical Ribosomal DNA: A Case of Rapid Adaptive Evolution?. Microbial Ecology 53:549–561 (2007).

-Sulloway FJ. Darwin and His Finches: The Evolution of a Legend. Journal of the History of Biology 15:1, pp. 1-53 (1982).