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En 1879, el alemán Heinrich Anton DeBary formuló el término simbiosis para referirse a las relaciones constantes e íntimas entre diferentes especies, llamadas simbiontes. Este concepto fundamenta el fenómeno de la coevolución, es decir, la evolución simultánea de las adaptaciones en poblaciones que están en simbiosis, de manera que cada población se convierte en una fuerza selectiva para la otra.
El estudio en el que se formuló el concepto de coevolución fue el desarrollado en 1964 por Paul Ehrlich y Peter Raven, quienes demostraron que algunas mariposas sentían preferencia o aversión por ciertas plantas, según las sustancias que éstas últimas producían. Lo anterior indicaba que las mariposas y plantas estudiadas actuaban mutuamente como agentes de selección natural. Ehrlich y Raven propusieron que entre ellas ocurría coevolución, lo que quiere decir que las plantas cuyas sustancias las protegían de algunas mariposas sobrevivían y se reproducían más, perjudicando la supervivencia de las mariposas al restringir su alimentación. Sin embargo, esto se revertía si las mariposas se volvían inmunes a las sustancias de defensa de las plantas.
La coevolución exhibe dos rasgos distintivos: que al menos uno de los simbiontes aporte una capacidad metabólica a la asociación y que se produzca algún grado de especialización. Es decir: que uno de los simbiontes produzca sustancias que sean reconocidas por el otro, modificando sus células y tejidos para mantener la relación. Lo anterior ocurre, por ejemplo, entre plantas leguminosas y bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico: las plantas producen sustancias que atraen a las bacterias, que se albergan a los tejidos modificados de las raíces.
Algunos ejemplos de coevolución
Los áfidos, como los que se observan en la fotografía, portan bacterias de la especie Buchnera aphidicola las cuales producen los nutrientes que estos insectos no obtienen de su dieta. En consecuencia, la supervivencia de los áfidos depende de la presencia de la bacteria. Para esto, los áfidos hembras desarrollan células para albergar a las bacterias, tales células se heredan a la descendencia, por lo que se ha observado que los áfidos han adquirido genes de las bacterias, los cuales mantienen a la bacteria simbionte en forma obligada. La reconstrucción de la historia evolutiva de las especies de áfidos sugiere que esta asociación data de unos 150 a 200 millones de años.
La planta de la especie Dicanthelium lanuginosum es tolerante a temperaturas muy elevadas gracias a su simbiosis con el hongo de la especie Curvularia protuberata, el cual, a su vez, se encuentra infectado por el virus Curvularia Thermal Tolerance Virus (CThTV). Si se elimina el virus, el hongo no puede tolerar la temperatura elevada ni puede ayudar a que la planta la tolere. En este caso, la infección conduce a modificaciones en las características del hongo por los genes del virus y de la planta por la interacción de los genes del virus con los genes del hongo.
En los bosques tropicales, hormigas de la especie Crematogaster borneensis distinguen las sustancias producidas por plantas del género Macaranga. En consecuencia, las hormigas protegen de los herbívoros exclusivamente a aquellas plantas que identifican. A cambio, las hormigas se alimentan de algunas estructuras que tales plantas producen específicamente para proveer alimento a sus protectoras.
Coevolución y conservación de especies
Las asociaciones simbióticas son las responsables de la supervivencia de las especies que existen. La coevolución de muchas de estas asociaciones está siendo afectada por actividades humanas como la agricultura, la industria, entre otras. Como la simbiosis implica una relación duradera e íntima entre especies, en muchos casos la extinción de un simbionte pone en peligro la supervivencia de su asociado. Esto, teniendo en cuenta que las especies extintas forman parte de una comunidad, puede afectar al ecosistema entero. Así, las medidas de conservación de una especie pueden afectar de manera positiva a las especies que con ella se asocian.
Fuentes
Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. Biología. 7ª edición. Editorial Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.
Enrique Torres. Ciento cincuenta años de pensamiento coevolutivo: la vida es una maraña de interacciones. Acta biológica Colombiana. 14: 231-246, 2009.
