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lunes, 27 de agosto de 2018

Con los pies en el suelo

En ecología suelen hacerse clasificaciones bastante artificiales y de escasa justificación. Por ejemplo, distinguir entre ecología terrestre y acuática, o entre ecología de aguas continentales y marinas. Hay, sin embargo, una distinción poco frecuente que sí tendría pleno sentido hacer: separar la ecología de los seres vivos sésiles de aquella de los seres vivos móviles.

Curiosamente, tal separación uniría a las plantas con los animales sésiles bajo un mismo epígrafe. Ni un alga, ni un musgo, ni un helecho, ni un brezo, ni un roble pueden salir corriendo ante la llegada de un herbívoro o una perturbación ambiental. Tampoco pueden hacerlo esponjas, corales, percebes, briozoos o mejillones. Esa condición determina toda su ecología, la manera en que se relacionan con su entorno. Si gestionaras una empresa dedicada a encontrar sustancias químicas capaces de curar enfermedades humanas deberías empezar a buscar entre los seres que viven atados al suelo.

Cuando no se puede salir por piernas hay que buscar soluciones alternativas y la más práctica es convertirse en una bomba química. Son las plantas (hasta las más comunes, poco llamativas y aparentemente inútiles) las que han desplegado una carrera armamentística con abundantes defensas químicas y no los mamíferos. Son los corales y las esponjas quienes pueden contener remedios para cualquiera de nuestros males y no los insectos. Nunca olvidaré que fue una vil artemisa la que, con su artemisina, me sacó de las garras de una muerte segura por malaria.

 Sapo de espuelas (Pelobates cultripes) a medio enterrar para protegerse. Los vertebrados con escasa capacidad de desplazamiento, como los anfibios, curiosamente son capaces de resistir mejor  perturbaciones severas como los incendios forestales que otras especies más móviles como las lagartijas (fotos: Pedro Galán).
Diálogos de un ecólogo con un herpetólogo
En los ratos sueltos que la frenética actividad docente permite, me gusta tener conversaciones con Pedro Galán, un compañero de la Universidade da Coruña que ha dedicado su vida a entender a los reptiles y a los anfibios. Muchas veces le cuento las cosas que voy reflexionando con mis modelos de estudio, mayoritariamente aves y mamíferos, y casi siempre Pedro acaba concluyendo que mis planteamientos no son aplicables a sus bichos. La razón es que tanto aves como mamíferos son bastante independientes de lo que pueda ocurrir en zonas concretas de sus hábitats locales, porque tienen la capacidad de irse cuando las cosas se ponen mal. Pero nada de eso vale para una rana, un tritón o un sapo. Tampoco para la mayoría de los reptiles, aunque muchos de ellos sean campeones en movilidad, como las ancestrales tortugas laudes.

Aves, mamíferos, reptiles y anfibios son todos ellos tetrápodos, pero esa agrupación tiene poco interés ecológico. Aves y mamíferos son homeotermos, mientras que reptiles y anfibios son heterotermos. Esta clasificación sí da jugo a la hora de entender su ecología y coincide con la que defiendo aquí al separar entre formas muy móviles y otras más bien estáticas. ¿Están relacionados ambos aspectos? Me refiero a la endotermia /ectotermia y la mayor o menor movilidad. ¿O es pura coincidencia? Bueno, parece algo más que una coincidencia. Poder moverse sólo cuando el sol aprieta representa una doble limitación: por el día te puedes sobrecalentar y de noche estás condenado al reposo.

Imaginemos una perturbación ambiental que consistiera en reabrir con un buldócer un antiguo cortafuegos que llevaba diez años intacto. Ese mismo cortafuegos es utilizado por jabalíes y lobos para desplazarse por la noche hacia sus zonas de alimentación, como si fuera una autopista. También lo usan los anfibios durante su fase terrestre, que encuentran buenos refugios bajo sus piedras. Tras el paso de la maquinaria pesada podemos esperar que ambos grupos, los muy móviles y los menos móviles, se vean afectados por el cambio de escenario. Sin embargo, no es así. Lobos y jabalíes volverán a usar el cortafuegos 24 horas después de que las máquinas se hayan ido (lo hemos constatado mediante foto-trampeo), mientras que los anfibios se habrán visto arrasados y tardarán meses o años en volver a colonizar un medio tan alterado. Como me repite Pedro incansablemente, el destino de los anfibios es el destino de su hábitat. Para los que pueden salir corriendo no.

Lo que vimos gracias a nuestras cámaras de foto-trampeo es que el buldócer no afectó a lobos y jabalíes, sino más bien al contrario, ya que les dejó una ruta más despejada hacia sus zonas de forrajeo. Así pues, a la hora de valorar el efecto de una perturbación no tenemos más remedio que preguntarnos: ¿Impacto? ¿Respecto a quién? La apertura de un cortafuegos no es ni una catástrofe ni un acto sin consecuencias o con consecuencias positivas. Como hemos visto otras veces, no hay una respuesta universal. Todo depende de nuestras prioridades de conservación. De lo que queramos tener. Si la zona es un punto caliente por su diversidad de anfibios o abundan las especies endémicas, haríamos bien recomendando precaución con tales prácticas. Pero, si lo que nos importa es el lobo, no deberíamos preocuparnos demasiado por esta estrategia para la prevención de incendios.
Lo que sí parece universal es que no podremos tener de todo en ese cortafuegos. En términos matemáticos, maximizaremos la función para un grupo o para otro, pero no tendremos dos máximos de la función. Pensar lo contrario es ilusorio y está lejos de la realidad, por mucho que nos incomode. Negarse por defecto a cualquier alteración del hábitat roza el fundamentalismo ambiental y la ignorancia ecológica. No podemos escapar de estudiar caso por caso cada problema. Todo lo contrario de lo que anhelaríamos como envidiosos que somos de la física de principios universales.

Sésiles, pero no tanto
De todos modos, siempre hay grados en esto de la movilidad. No es una cuestión cualitativa de sí o no, sino más bien cuantitativa. Por ejemplo, cuando vemos rodar por millares a las plantas del desierto, que dispersan sus semillas empujadas por el viento, no estamos tan seguros de que los vegetales se muevan poco. Dos especies estepicursoras de nuestra flora, como la barrilla (Salsola kali) y el cardo corredor (Eryngium campestre), se desprenden de la parte aérea de la planta cuando las semillas están maduras. Esa parte seca y ya muerta se separa del tallo o de la raíz y el viento se encarga de arrastrarla libremente. Esta estrategia para dispersar las semillas no es exclusiva de las fanerógamas, sino que se da también en los hongos y en unas plantas emparentadas con los helechos que conocemos como Selaginella. Algo equivalente ocurre con los crustáceos del género Balanus, cirrípedos epibiontes que viajan sobre tortugas marinas y cetáceos. Aunque ellos sean sésiles, se las ingenian para recorrer todos los rincones del mundo. Desplazarse a lomos de otro también es moverse. A fin de cuentas, nosotros no solemos recorrer el mundo a pie, sino a bordo de algún medio de locomoción.

Excepciones aparte, la capacidad de trasladarse lo determina casi todo: encontrar comida o pareja en otro sitio si las cosas se han puesto mal donde resides, sobrevivir cuando la meteorología se pone adversa, recolonizar una zona arrasada, librarse de un depredador o un competidor y encontrar mejores socios. Sin embargo, pensar que con mayor movilidad te conviertes en alguien mejor preparado para afrontar los cambios ambientales es mucho decir. De hecho, hace millones de años que el planeta cuenta con corales y esponjas, plantas y hongos. Tanto responde a una perturbación el abejaruco que migra como el sapo que se entierra. Son sólo estrategias diferentes. Eso sí, el sapo que se entierra es más dependiente de las alteraciones de su hábitat que el abejaruco.  Tal vez la diferencia radique en la capacidad de respuesta o recuperación ante las perturbaciones La maquia de lentiscos que no puede volar se quema en un incendio pero recupera el porte perdido   años después. Digamos que todo va más lento en el mundo de los sésiles. Es como si la vida tuviera dos velocidades.

Volviendo al inicio, para cerrar el círculo, si eres sésil tienes menos capacidad de escapar a la perturbación, pero un gran aguante para resistirla o recuperarte de ella. La grulla migra porque no puede enterrarse en el suelo o hibernar. Como ya discutí hace años en estas páginas,  no es que la grulla migre sólo porque tiene alas. Los anfibios (seres sin capacidad de vuelo) aparecieron mucho antes que los reptiles  con plumas que ahora llamamos aves y aún siguen aquí. A fin de cuentas ¡sólo por necesidad se sale corriendo!

Agradecimientos
Pedro Galán comentó un borrador de este artículo.

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martes, 27 de febrero de 2018

El tercer ojo

Han corrido ríos de tinta sobre la existencia de un tercer ojo que los humanos tendríamos hacia la mitad de la frente. Un ojo místico, capaz de dotarnos de clarividencia y unas extraordinarias capacidades perceptivas. Pero quizá este concepto esotérico derive de la observación –y posterior tergiversación– de la naturaleza, donde sí hay animales dotados de un tercer ojo.

El ojo parietal es una parte del sistema nervioso central con capacidades fotorreceptoras. Está asociado a la glándula pineal, que se asoma al exterior a través de un orificio en el cráneo. Esta estructura regula tanto el ritmo circadiano como la producción de hormonas vinculadas con la termorregulación en numerosas especies de peces, anfibios y reptiles, aunque está ausente en aves y mamíferos.

De todos modos, la glándula pineal sí que existe en el cerebro de aves y mamíferos, aunque ahora sólo recibe estímulos luminosos a través de los ojos. Esta glándula, llamada pineal porque tiene forma de piña (aunque es del tamaño de un grano de arroz), produce una hormona denominada melatonina que regula nuestro ciclo diario de sueño y vigilia, entre otras importantes funciones. Bien lo saben quienes están obligados a embarcarse en rápidos vuelos transoceánicos y toman melatonina para recuperarse de los perniciosos efectos del síndrome de los husos horarios o jet lag. La oscuridad estimula la producción de melatonina, mientras que la luz la inhibe.

Cabeza de lagartija serrana (Iberolacerta monticola) con una flechita que indica la localización del ojo parietal o tercer ojo (foto: Pedro Galán).


Un órgano relicto
La ausencia de ojo parietal en aves y mamíferos sugiere que ambas clases animales descienden de reptiles endotermos que carecían de ese rasgo. También es posible que lo perdieran posteriormente en el curso de la evolución al desarrollar su capacidad de mantener el cuerpo caliente al margen de la temperatura exterior (endotermia). Por lo que sabemos, los ancestros reptilianos de los actuales mamíferos perdieron el ojo parietal hace casi 250 millones de años (1), lo cual apoya la primera hipótesis. Es decir, que los mamíferos actuales proceden de ancestros reptilianos que ya eran de sangre caliente. Por tanto, la actual glándula pineal de los mamíferos habría cambiado su primitiva función fotorreceptora por la endocrina, aunque permanece como testigo de un pasado anterior a la evolución de la endotermia en nuestros lejanos ancestros reptilianos.

Todo esto también nos indica que los mamíferos son un grupo monofilético, es decir, que todos ellos derivan de un solo grupo de reptiles endotermos, concretamente los terápsidos. Por poner un ejemplo contrario, los saurios (lagartos, iguanas, salamanquesas, eslizones) no son un grupo monofilético. Forman una agrupación artificial que engloba a reptiles de apariencia similar pero que proceden de diferentes orígenes evolutivos. De hecho, algunos saurios están más emparentados con las serpientes que con otros saurios. Y, por añadir otro ejemplo, los cocodrilos, que parecen lacértidos gigantes, tienen un ancestro común más próximo a las aves que a los lagartos.

Sabemos que las aves evolucionaron a partir de los dinosaurios terópodos que vivían hace entre 200 y 145 millones de años en el periodo Jurásico. Pero hace 90 millones de años había aves con ojo parietal, las del género Melovatka, lo que sugiere que aquí sería más adecuada la segunda hipótesis, es decir, que las aves evolucionaron a partir de reptiles ectotermos y desarrollaron posteriormente su endotermia. Parece que las aves son monofiléticas y que derivan todas ellas de los dinosaurios Saurisquios, lo cual implicaría que al principio todas las aves eran ectotermas. En cualquier caso, cada vez resulta más difícil establecer una barrera entre reptiles y aves, sobre todo a raíz de los recientes y abundantes hallazgos de reptiles fósiles emplumados en las canteras chinas de la provincia de Liaoning. En España también se han encontrado restos de aves muy primitivas, caso de Iberomesornis en el yacimiento de Las Hoyas (Cuenca), que tenía el tamaño de un gorrión.

Especies actuales con tercer ojo
El ojo parietal puede observarse hoy en numerosas especies de lagartijas, ranas y sapos. También en muchos peces, ya sean cartilaginosos (como los tiburones) u óseos (como el atún). Por lo que respecta a la fauna ibérica, según me cuenta el herpetólogo gallego Pedro Galán, una enciclopedia viviente donde las haya, el ojo parietal está presente en prácticamente todos nuestros saurios. Puede apreciarse en cualquier especie de lagartija, así como en luciones y eslizones. En el caso de los lagartos es más difícil, pues queda oculto por el desarrollo de placas óseas de refuerzo u osteodermos. De cualquier forma, hace falta una lupa para localizar el famoso tercer ojo y podemos identificarlo como un circulillo que aparece en la placa interparietal.

En los anfibios es mucho menos patente, pues queda cubierto por la piel en la mayoría de las especies modernas. Las salamandras conservan una estructura menos derivada con respecto a la ancestral que se denomina glándula paripineal.

Siempre que se habla de ojos pineales es obligado referirse a los tuátaras, que son unos reptiles muy especiales. Se parecen a las iguanas, pero tienen muy poco que ver con ellas. Proceden de reptiles que habitaban en el antiguo súper continente de Gondwana y hoy sólo existen en algunas islas cercanas a Nueva Zelanda. Como buenos fósiles vivientes, cuentan con un ojo parietal especialmente desarrollado. El agujero pineal del cráneo es proporcionalmente grande y el tercer ojo cuenta con cristalino y retina, ¡nada menos!

Endotermos con reminiscencias reptilianas
Dado que la glándula pineal sigue alojada en el interior de nuestro cráneo, podríamos tomarnos la licencia de proponer que, aunque seamos endotermos, todavía conservamos viva una parte de nuestro pasado ectotermo reptiliano. Yo, al menos, me acuerdo mucho de los tuátaras y su gran atracción por la luz cada vez que las nubes ciegan el sol en las costas de Galicia y me embargan humores melancólicos debido a mis bajos niveles de melatonina.

Como nunca hay que desaprovechar la ocasión para acabar con un mito, arremeteré como broche final contra de la extendida creencia popular de que Suecia es el país europeo con mayor porcentaje de suicidios debido al mal tiempo. Al parecer y según datos de 2008, los primeros puestos en tan peliagudo asunto corresponden a Kazajistán, Estonia, Moldavia y Polonia. Suecia es sólo la quinta potencia mundial. Malos países todos ellos para ser reptil, sobre todo de gran tamaño pues a mayor volumen corresponde proporcionalmente menor superficie exterior y la superficie es vital para los que viven del sol.

Agradecimientos
Estoy en deuda con Pedro Galán por revisar un borrador de este artículo. La foto que lo ilustra también es suya.

Bibliografía

 

(1) Benoit, J. y otros autores (2016). The sixth sense in mammalian forerunners: variability of the parietal foramen and the evolution of the pineal eye in South African Permo-Triassic eutheriodont therapsids. Acta Paleontologica Polonica, 61: 777-789.

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