En el siguiente artículo hablaremos de las adaptaciones en sentido biológico:
- La definición de adaptación
- Por qué son importantes las adaptaciones
- Los distintos tipos de adaptación
- Ejemplos de adaptación
Definición de adaptación en biología
La definición de adaptación es
Laadaptación enbiologíaes el proceso evolutivo o las características que permiten a un organismo tener una mayor aptitud en su entorno.
Laaptitud es la capacidad de un organismo de utilizar los recursos de su entorno para sobrevivir y reproducirse.
La adaptación no incluye que un organismo aprenda nuevos comportamientos, a menos que estos nuevos comportamientos sean el resultado de una característica que sea heredable (que pueda transmitirse a la siguiente generación).
Según el aspecto exacto de la adaptación que se considere, la adaptación puede definirse de tres formas distintas en biología. La adaptación incluye
La evolución a través de la Selección Natural que aumenta el nivel de aptitud de un organismo.
El estado adaptado real alcanzado mediante la evolución.
Las características o rasgos observables (fenotípicos) del organismo que se han adaptado.
Junto con la Especiación, la adaptación permite la enorme diversidad de especies que tenemos en la Tierra.
Laespeciación se refiere al proceso en el que las poblaciones de organismos evolucionan para convertirse en nuevas especies.
¿Qué se suele confundir con adaptación? Algunas especies pueden definirse como generalistas, lo que significa que son capaces de vivir y prosperar en muchos hábitats y en diferentes condiciones ambientales (como diferentes climas).
Dos ejemplos de generalistas con los que quizá estés muy familiarizado son los coyotes(Canis latrans) (Fig. 1) y los mapaches(Procyon lotor). Debido a su naturaleza generalista, estas dos especies se han aclimatado a vivir en un paisaje dominado por los humanos y, de hecho, han ampliado su área de distribución geográfica en presencia de éstos.
Pueden encontrarse en zonas urbanas, suburbanas y rurales, y han aprendido a alimentarse de animales domésticos y a hurgar en la basura humana.
Figura 1: Los coyotes son un excelente ejemplo de especie generalista que ha aprendido a prosperar en un paisaje humano, pero esto no es adaptación. Fuente: Wiki Commons, Dominio Público
Esto NO es un ejemplo de adaptación. Estas especies pudieron prosperar en un paisaje dominado por los humanos gracias a su naturaleza generalista, que precedió a la llegada de los humanos y les permitió explotar nuevas oportunidades. No evolucionaron nuevos rasgos que les permitieran sobrevivir mejor junto a los humanos.
Otros ejemplos de especies generalistas son los caimanes americanos(Alligator mississippiensis), los cocodrilos asaltantes(Crocodylus palustris), los osos negros(Ursus americanus) y los cuervos americanos(Corvis brachyrhynchos). Esto contrasta con los especialistas, que son especies que necesitan nichos ecológicos y requisitos de hábitat específicos para sobrevivir, como los ghariales(Gavialis gangeticus), los pandas(Ailuropoda melanoleuca) y los koalas(Phascolarctos cinereus).
Los rasgos son adaptaciones
Los rasgosfenotípicos heredables son las adaptaciones que nosinteresan en biología. Entre los ejemplos de rasgos fenotípicos se incluyen desde el color de los ojos y el tamaño corporal hasta la capacidad de termorregulación y el desarrollo de ciertos rasgos estructurales, como la morfología del pico y el hocico, como describiremos en los siguientes apartados.
Una adaptación o rasgo adaptativo es cualquier rasgo heredable que aumente las tasas de supervivencia y reproducción de un organismo.
Los rasgos ocaracterísticas de un organismo vienen dados inicialmente por su composición genética o genotipo. Sin embargo, no todos los genes se expresan, y el fenotipo de un organismo dependede qué genes se expresan, y cómo se expresan. El fenotipo depende tanto del genotipo como del entorno.
Importancia de la adaptación en biología
Laadaptación es vital para la supervivencia de las especies. Todo organismo vivo debe adaptarse a su entorno y encontrar su Nicho Ecológico para sobrevivir. Las adaptaciones permiten a los organismos sobrevivir en climas específicos, a veces incluso duros. Permiten a los organismos evitar la depredación mediante el desarrollo del camuflaje o el aposematismo.
El aposematismo consiste en que un animal tiene características que "anuncian" a los depredadores que no sería prudente aprovecharse de él.
Estos rasgos suelen ser colores brillantes y vibrantes, y los efectos desagradables pueden ir desde toxicidad mortal y veneno hasta un sabor desagradable. Las ranas venenosas( familiaDendrobatidae ), por ejemplo, han desarrollado coloraciones vibrantes que advierten a los depredadores potenciales de su toxicidad.
Las adaptaciones también pueden dar ventajas a los depredadores, como un mayor tamaño, velocidad y fuerza, así como el desarrollo de mandíbulas especializadas o glándulas venenosas.
Por ejemplo, hay cuatro familias de serpientes venenosas: atractáspidos, colúbridos, elápidos y vipéridos. Todas las especies de serpientes de estas familias han desarrollado glándulas venenosas para inmovilizar y consumir a sus presas, así como para protegerse o defenderse de posibles amenazas, como los depredadores o los humanos.
Otro ejemplo sería el gharial indio, que desarrolló una mandíbula delgada y de dientes afilados para especializarse en la depredación de peces, en lugar de la dieta más generalizada de muchas otras especies de cocodrilos que tienen hocicos más voluminosos.
Tipos de adaptaciones
Los rasgos adaptativos pueden afectar al comportamiento, la fisiología o la estructura de un organismo, pero deben ser heredables. También puede haber coadaptaciones. A continuación hablaremos de ellas con más detalle.
- Las adaptacionescomportamentales son acciones que están programadas en un organismo desde el nacimiento, como la hibernación y la migración.
- Adaptaciones fisiológicas son las que implican procesos fisiológicos internos, como la termorregulación la producción de veneno, la tolerancia al agua salada y muchas más.
- Adaptaciones estructurales suelen ser las adaptaciones más aparentes visualmente e implican la evolución de modificaciones estructurales que cambian de algún modo el aspecto de un organismo.
- Lacoadaptación se produce cuando tiene lugar una relación evolutiva simbiótica de adaptación entre dos o más especies. Por ejemplo, los colibríes y muchas especies de flores han desarrollado adaptaciones que son mutuamente beneficiosas.
Ejemplos de adaptaciones en biología
Veamos algunos ejemplos para cada tipo de adaptación que hemos descrito anteriormente.
Adaptación del comportamiento: hibernación
Las marmotas(Marmota monax), también conocidas como marmotas, son una especie de marmota autóctona de Norteamérica. Aunque están activas durante los meses de verano, entran en un prolongado periodo de hibernación desde finales de otoño hasta principios de primavera. Durante este tiempo, su temperatura interna disminuirá de unos 37°C a ¡4°C!
Además, ¡su ritmo cardiaco caerá en picado a sólo 4 latidos por minuto! Éste es un ejemplo de adaptación conductual que permite a las marmotas sobrevivir a los duros inviernos, cuando apenas disponen de la fruta y la vegetación que consumen.
Adaptación conductual: migración
El ñu azul(Connochaetes taurinus) (Fig. 2) es una especie de antílope originaria del África subsahariana. Sí, a pesar de su aspecto bovino, los ñus son en realidad antílopes.
Cada año, los ñus azules participan en la mayor migración de rebaños de la Tierra, cuando más de un millón de ellos abandonan el Área de Conservación del Ngorongoro, en Tanzania, para viajar a través del Serengeti hasta el Masai Mara, en Kenia, literalmente en busca de pastos más verdes, debido a los patrones estacionales de precipitaciones. La migración es tan grande que puede verse desde el espacio.
Por el camino, los ñus se enfrentan a la depredación de muchos grandes depredadores, sobre todo leones africanos(Panthera leo) y cocodrilos del Nilo(C. niloticus).
Figura 2: Cada año, más de un millón de ñus azules participan en la mayor migración en manada de la Tierra. Fuente: Wiki Commons, Dominio Público
Adaptación fisiológica: tolerancia al agua salada
El cocodrilo de agua salada(C. porosus) es el reptil más grande del mundo y, a pesar de su nombre común, es una especie de agua dulce (Fig. 3). Los verdaderos cocodrilos marinos se extinguieron hace millones de años.
Su nombre común se debe a que los individuos de esta especie pueden pasar largos periodos en el mar y suelen utilizarlo como medio de transporte entre sistemas fluviales e islas. Esta capacidad marina ha permitido a la especie colonizar numerosas islas de dos continentes, ¡con una distribución que va desde el este de la India, pasando por el sudeste asiático y el archipiélago Indo-Malayo, hasta el grupo más oriental de Santa Cruz de las islas Salomón y Vanuatu!
Además, se han encontrado cocodrilos individuales a más de 1.000 millas de las poblaciones residentes más cercanas en islas del Pacífico Sur, como Pohnpei y Fiyi.
Figura 3: Un cocodrilo de agua salada (derecha) y un cocodrilo australiano de agua dulce (C. johnstoni) (izquierda) río arriba en la sección de agua dulce de un río. A pesar de su nombre común, el cocodrilo de agua salada es una especie de agua dulce. Fuente: Brandon Sideleau, obra propia.
¿Cómo es capaz una especie de agua dulce como el cocodrilo de agua salada de sobrevivir largos periodos en el mar? Manteniendo la homeostasis iónica mediante el uso de glándulas excretoras de sal linguales especialmente adaptadas, que expulsan los iones cloruro y sodio no deseados.
Estas glándulas excretoras de sal también están presentes en algunas otras especies de cocodrilos, sobre todo en el cocodrilo americano(C. acutus), que tiene una Ecología muy similar a la del cocodrilo de agua salada, pero está ausente en los caimanes.
Adaptación estructural: los colmillos
Un ejemplo interesante pero menos conocido de animal con una adaptación estructural es la babirusa.
Las babirusas (Fig. 4) son miembros del género Babyrousa de la familia Suidae (que incluye a todos los cerdos y otros porcinos) y son nativas de la isla indonesia de Sulawesi, así como de algunas islas vecinas más pequeñas. Los babirusas son visualmente llamativos por la presencia de grandes colmillos curvados en los machos. Estos colmillos son grandes caninos que crecen hacia arriba desde la mandíbula superior y penetran en la piel de la parte superior del hocico, curvándose hacia los ojos.
De todas las especies de mamíferos existentes, sólo la babirusa tiene caninos que crecen verticalmente. Dado que los únicos depredadores naturales a los que se enfrentan los babirusas son los cocodrilos (para los que los colmillos no supondrían defensa alguna), se ha sugerido que los colmillos evolucionaron no como defensa frente a los depredadores, sino más bien para proteger la cara y el cuello durante las batallas competitivas con otros machos.
Figura 4: Representación artística de una babirusa. Observa los colmillos curvados que penetran en la parte superior del hocico. Fuente: Wiki Commons, Dominio Público
Coadaptación: polinización de las flores por los colibríes
La enredadera trompetera(Campsis radicans) de Norteamérica se conoce a menudo como la "enredadera de los colibríes" debido a lo atractiva que resulta para los colibríes. En realidad, estas enredaderas trompeta han desarrollado rasgos, incluida la coloración roja, que atraen a los colibríes, en particular al colibrí garganta de rubí(Archilochus colubris) (Fig. 5). ¿Por qué? Porque los colibríes polinizan las flores.
Los colibríes también desarrollaron adaptaciones propias para ayudar a obtener el néctar de las flores, en forma de cambios en el tamaño y la forma del pico.
Figura 5: El colibrí garganta de rubí (izquierda) y la enredadera trompetera (derecha) han desarrollado adaptaciones mutuamente beneficiosas. Esto se conoce como coadaptación. Fuente: Wiki Commons, Dominio Público
Ahora, ¡espero que te sientas más seguro de tu comprensión de la adaptación!
¿Qué es la adaptación? - Puntos clave
- En biología, la adaptación es un proceso hereditario que implica la transmisión de rasgos adaptativos de una generación a otra.
- La adaptación NO incluye que un organismo aprenda nuevos comportamientos, a menos que estos nuevos comportamientos sean el resultado de un rasgo hereditario.
- Los rasgos fenotípicos, o rasgos, que dan lugar a la evolución de una especie son las adaptaciones de las que nos ocupamos en biología.
- Existen cuatro tipos de adaptación: conductual, fisiológica, estructural y coadaptación.
- Junto con la especiación, la adaptación permite la enorme diversidad de especies que tenemos en la Tierra.
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