¿Qué es una radiación adaptativa? El caso de los tenrecs de Madagascar.

Querida hija:

El concepto de "radiación adaptativa" es una de las herramientas más útiles que los especialistas han identificado para explicar la biodiversidad en determinados lugares de nuestro planeta. Siempre te he advertido que está bien saber más o menos qué animales viven en qué lugares pero es más importante aún que te formules la pregunta de por qué esa fauna es como es, y no de otra forma distinta. En esta crónica voy a explicarte qué es eso de radiación adaptativa, y te pondré como ejemplo un notable grupo de mamíferos en un no menos notable lugar: los tenrecs de Madagascar. Coge tu merienda y atiende lo que te voy a contar.

Los marsupiales australianos son un ejemplo de radiación adaptativa

Radiación adaptativa: concepto.

Cuando llegas a un territorio o un ecosistema dado y observas la fauna que habita allí te darás cuenta de que hay especies animales arbóreas y otras terrestres. Otras son excavadoras y otras son nadadoras. Algunas son herbívoras, otras son carnívoras y otras son omnívoras. Algunas vuelan y otras reptan. Incluso las hay diurnas y nocturnas. En pocas palabras: el milagro de la vida en todo su esplendor. Tenemos todos los nichos ecológicos ocupados por especies adaptadas evolutivamente para explotarlos.

Ahora quiero que hagas un experimento mental. Imagina que ese territorio o ecosistema estuviera completamente vacío. No existen animales. Imagina ahora que en ese territorio o ecosistema dado (idealmente sin interferencias del exterior) sueltas, digamos, una pareja de zorros. ¿Qué sucedería? Pues vamos a pensar con esas neuronas que Dios nos ha dado. Los zorros son seres omnívoros pero, si en ese hipotético territorio no hubiera ningún animal del cual alimentarse, los zorros que hemos soltado tendrían que alimentarse exclusivamente de materia vegetal, y adaptar toda su vida y su metabolismo a una alimentación vegetariana.

Los mieleros de Hawai son otro ejemplo de radiación adaptativa

Esa pareja de hipotéticos zorros tendría zorreznos, y la selección natural actuaría sobre las posibles mutaciones genéticas de esos cachorros favoreciendo aquellas que mejoren la adaptación de los zorros a la dieta vegetariana. Pero si todos los zorros se alimentan de las mismas plantas, entonces acabarán esquilmándolas y muriendo de hambre. Una vez más, la selección natural podría favorecer a ciertos individuos que se alimentaran de otras materias vegetales, por ejemplo frutos, con respecto de los que se alimentan de tubérculos pongamos por caso. Así, las sucesivas generaciones de zorros sobrevivirán minimizando la competencia entre ellos y explotando equilibradamente nuevos nichos ecológicos.

¿Qué sucedería si viajamos en el tiempo y volvemos a nuestro territorio hipotético dentro de diez millones de años?. El resultado te sorprendería: verías una fauna que poco tiene que ver con los dos zorros originarios. Verías animales que se alimentan de todo tipo de materia vegetal, arbóreos y terrestres. Verías también animales carnívoros que depredarían sobre los vegetarianos. Verías animales nadadores, corredores, saltadores y excavadores. ¿Qué ha sucedido aquí?

Se ha producido una radiación adaptativa a partir de aquella originaria pareja de zorros que soltamos. 

La radiación adaptativa es un proceso evolutivo por el cual un organismo o grupo de organismos se diversifica más o menos rápidamente a partir de un antepasado originario en respuesta a cambios ambientales que ponen a su disposición nuevos recursos (entendidos de forma amplia), que no estaban explotados o lo estaban de forma insuficiente. 

Para que lo entiendas, es como si en un ecosistema dado surge un "nuevo puesto de trabajo" que necesita cubrirse. Entonces, la selección natural puede favorecer a un individuo para adquirir las habilidades necesarias que necesita para desempeñar ese "puesto de trabajo". Esto tiene una ventaja muy clara: los individuos que evolucionan  para ocupar ese nuevo nicho ecológico minimizan o evitan por completo la competencia de otros individuos o de otras especies, prosperando con mayor facilidad. En este proceso de la radiación adaptativa se originan nuevas especies a veces muy diferentes de los antepasados originarios.

El ejemplo más clásico de radiación adaptativa lo constituyen los famosos "pinzones de Darwin". Se trata de un grupo de aves, que en realidad no son pinzones sino pertenecientes a la familia Thraupidae, exclusivamente neotropical, que habitan las Islas Galápagos. Todos ellos descienden de un único antecesor que llegó a las Galápagos procedente del continente sudamericano hace 3 millones de años. Toda una serie de recursos tróficos sin explotar se mostraron ante esta tanagra continental originaria, y la selección natural actuó como yo te dije que actuaría con nuestros zorros hipotéticos: hoy día hay en las Galápagos 14 especies de pinzones descendientes del antepasado originario, y cuyos picos se han modificado en formas adecuadas para alimentarse de semillas grandes, medianas y pequeñas, los hay que se alimentan de néctar de cactus o de polen de las flores, e incluso los hay que han evolucionado para alimentarse de insectos.

Los pinzones de Darwin han desarrollado picos diferentes para dietas diferentes

Como puedes imaginarte, la radiación adaptativa es un mecanismo importantísimo para explicar la biodiversidad en islas oceánicas aisladas, donde muchos animales llegan por azar como sucedió en el ejemplo que te acabo de relatar. Pero no necesariamente es el único caso. Otro importante caso de radiación adaptativa se produjo al originarse los Grandes Lagos africanos del Rift Valley: el Victoria, el Tanganyika o el Malawi: los peces cíclidos que poblaron estos nuevos lagos, que ofrecían muchos nichos ecológicos por ocupar, se diversificaron hasta dar origen literalmente a miles de nuevas especies (sólo en el Malawi hay 1.000) que ocupaban diferentes profundidades, y que se alimentaban de diferentes materias tanto vegetales como animales.

Mas quiero hablarte más detalladamente del caso de los tenrecs de Madagascar a modo de ejemplo, tal vez menos conocido pero no menos interesante que ilustra el concepto de radiación adaptativa. Pero para que lo entiendas bien, antes debo darte algunas pinceladas de lo que es Madagascar y su fauna.

Madagascar: el Octavo Continente.

Madagascar es una de las mayores islas del mundo: con 587.000 km2 de superficie es mayor que Francia y ocupa el tercer lugar entre las mayores islas del mundo tras Nueva Guinea y Borneo. Su enorme tamaño y una increíble fauna con índices de endemismo que llegan al 95% en muchos grupos le han hecho acreedor al sobrenombre del Octavo Continente. Esta isla se encuentra en el Océano Índico, a 350 km de distancia al este de la costa del África austral del que le separa el Canal de Mozambique.

Mapa de ubicación de Madagascar. Fuente: Encyclopaedia Britannica

La isla tiene una forma oblonga orientada de Norte a Sur en su tramo más largo. Su terreno se eleva gradualmente de oeste a este hasta alcanzar una meseta de tierras altas en el corazón centro-oriental de la isla, meseta cuyo reborde montañoso cae "a pico" sobre la costa índica oriental encerrando una llanura costera estrecha. Justo aquí, en esa barrera montañosa, "atacan" los vientos alisios que dejan las precipitaciones necesarias para que la costa oriental esté cubierta de bosques tropicales húmedos de tierras bajas y montanos (en los tramos de mayor altitud). Cuando los alisios llegan a la meseta ya han perdido su humedad y por eso los 2/3 occidentales de la isla son áridos y secos, cubiertos de sabana en el altiplano y de bosque seco tropical en el ángulo sudoccidental, el más seco.

Madagascar ofrece, pues, una notable variedad de ecosistemas explotados por una fauna que no se encuentra en ninguna otra parte del mundo. ¿De dónde salió esta fauna?

Originalmente Madagascar formaba parte del Supercontinente austral llamado Gondwana junto con África, América del Sur, India, Antártida, Australia y Nueva Zelanda. Hace 180 millones de años este supercontinente empieza a fragmentarse y hace 120 millones de años Madagascar se separa de África formando parte de un gran bloque de tierra con India. El bloque va derivando hacia el norte y hace entre 80 y 65 millones de años Madagascar e India se separan. Desde entonces, Madagascar ha seguido su propio camino hacia el Norte en solitario. En un primer momento, Madagascar albergaba una fauna gondwánica "polizonte" de cuando Madagascar estaba unida a Gondwana.

Pero esa fauna se extinguió. La fauna malgache actual es mucho más posterior. Llegó a la gran isla cuando ya estaba completamente separada tanto de Africa como de India. ¿Cómo llegaron hasta allí?

Formación y deriva de la isla de Madagascar

Los científicos lo tienen claro: aunque no hay manera de obtener pruebas de ello no queda más remedio que admitir que tuvieron que llegar desde el cercano continente africano flotando en "balsas de vegetación", seguramente desprendidas debido a tormentas o crecidas de los ríos. Todos los estudios moleculares coinciden en encontrar antepasados africanos de los cuadrúpedos malgaches y aunque las corrientes marinas predominantes en el Canal de Mozambique harían imposible que hoy ninguna balsa flotante alcanzase Madagascar, en el pasado cuando la isla se encontraba más al Sur las corrientes eran otras y era posible.

Es verdad que estamos hablando de un azar casi imposible. Piénsalo bien. Tiene que haber una tormenta que arranque una buena porción de vegetación que flote en un río. Tiene que haber animales que casualmente estén sobre esa balsa y no puedan escapar de ellas. La balsa tiene que alcanzar el océano y tiene que llegar a Madagascar con los animales sanos y salvos. Y, además, tiene que haber machos y hembras en esa balsa para fundar una población viable que colonice luego la isla. Porque los científicos que han estudiado molecularmente estos animales han llegado a la conclusión de que las sucesivas oleadas de colonización de inmigrantes se basaba en un único evento por grupo. Chúpate esa.

Lo que pasa es que la historia geológica de la Tierra es taaaaaaan larga que al final estadísticamente estos azares suceden. En Madagascar, en los últimos 65 millones de años esto ha sucedido (al menos en mamíferos terrestres) nada menos que cinco veces:

- 1ª: con los lémures hace entre 65 y 37 millones de años.

- 2ª: con los tenrecs hace entre 47 y 24 millones de años.

- 3ª: con los roedores múridos nesomyinos hace entre 23,5 y 20 millones de años.

- 4ª: con los carnívoros eupléridos hace entre 26 y 19 millones de años

- 5ª: con los hipopótamos pigmeos, únicos ungulados en alcanzar la isla, en el Plio-Pleistoceno.

Los eupléridos son uno de los cinco linajes de mamíferos terrestres que alcanzaron Madagascar

De estas cinco oleadas de mamíferos terrestres inmigrantes en Madagascar supuestamente a bordo de balsas flotantes, las cuatro primeras experimentaron radiaciones adaptativas que originaron un gran número de nuevas especies que se han convertido en icónicas en la fauna malgache y únicas en el mundo. Sólo los hipopótamos no experimentaron radiación adaptativa, y fueron además exterminados por los humanos que colonizaron la isla hace unos 1.000 años.

Ahora sí estás en condiciones de entender la radiación adaptativa de los tenrecs.

Los tenrecs, los "erizos" de Madagascar

La palabra tenrec es la versión francesa del malgache tandraka, que significa más o menos "erizo". Y no es de extrañar ya que algunas especies de tenrecs son idénticas a nuestros erizos, mientras que el resto de los tenrecs recuerdan mucho a musarañas, o a animales intermedios entre ellos: musarañas espinosas. Lo has adivinado: los fenómenos de radiación adaptativa vienen frecuentemente acompañados de convergencias evolutivas. No en balde durante mucho tiempo los taxónomos situaron a los tenrecs en el ya desaparecido Orden Insectivora, con los topos, los erizos y las musarañas.

No son erizos: son tenrecs

Pero los tenrecs nada tienen que ver ni con los erizos ni con las musarañas. Forman parte de ese gran grupo de animales originariamente africanos llamados Afrotheria, dentro de los cuales forman el Orden Afrosoricida, junto con los topos dorados y las musarañas nutria. Dentro de los afrosorícidos, los tenrecs se ubican en la familia Tenrecidae, que incluye 31 especies en ocho géneros: Geogale (1 especie), Microgale (21 especies), Nesogale (2 especies), Oryzorictes (2 especies), Echinops (1 especie), Hemicentetes (2 especies), Setifer (1 especie) y Tenrec (1 especie). Todos y cada uno de ellos son endémicos y exclusivos de Madagascar.

Tenrec común

Se trata de animales en general pequeños con longitudes corporales en torno de los 4,5 cm y 5 g de peso siendo el más grande de todos ellos el tenrec común (Tenrec ecaudatus), con una longitud corporal de entre 25 y 39 cm y un peso de un kilogramo. Caso único entre los mamíferos placentarios, los tenrecs presentan una cloaca, esto es, un conducto único donde confluyen los conductos urinario y genital y que se considera una característica primitiva. Son animales omívoros pero predomina en su dieta los invertebrados con lo que, en efecto, desempeñan el mismo rol ecológico que nuestros erizos o musarañas, que nunca existieron en Madagascar.

En efecto, el origen de los tenrecs está en África continental, donde aún viven sus parientes más cercanos: las tres especies de musarañas-nutria (familia Potamogalidae). Si revisas las áreas de distribución de los tenrecs, verás que la inmensa mayoría de ellos vive en los bosques tropicales húmedos de la costa oriental. Las excepciones son el tenrec de orejas largas (Geogale aurita), el tenrec de cola corta (Microgale brevicaudata),  el tenrec de Jenkins (M. jenkinsae), el tenrec de Nasolo (M. nasoloi), el tenrec-erizo menor (Echinops telfairi), el tenrec erizo mayor (Setifer setosus) y el tenrec común (Tenrec ecaudatus), que viven en diversas zonas de la mitad occidental más árida, en el altiplano, en bosques secos del rincón sudoccidental o, en el caso de los dos últimos, se encuentran en toda la isla.

Tenrec erizo menor

Vemos tenrecs (los tenrec-erizos) que han adoptado el mismo aspecto externo que los erizos. Otros son excavadores como las dos especies de tenrec-topo (Oryzorictes), los hay con espinas y sin espinas, hay incluso un tenrec que se ha adaptado a los ambientes acuáticos: el tenrec-nutria Microgale mergulus. Los hay con cola y sin cola, y ésta puede ser prensil o no. En suma, las diferentes especies de tenrecs exhiben una variedad de comportamientos y morfologías que los facultan para el aprovechamiento de diversos recursos. O sea, lo que viene siendo el resultado de una radiación adaptativa que se produce a partir de la llegada de los antepasados de los tenrecs desde el continente africano.

Tenrec topo

Ahora bien, el estudio molecular de los tenrecs ha mostrado que esta radiación adaptativa no se produjo nada más llegar éstos a Madagascar (hace entre 47 y 37 millones de años) sino que se ha producido más bien hace unos 20 millones de años. ¿Por qué se lo tomaron con tanta calma?. Pues porque la radiación adaptativa no funciona como una "explosión" sino que se manifiesta cuando se dan las condiciones ecológicas necesarias que hacen que la selección natural empiece a trabajar para asegurar la supervivencia de los más aptos. En el caso de Madagascar, parece ser que fueron dos eventos los que "dispararon" la radiación adaptativa de los tenrecs.

El primero de ellos fue la aparición de los bosques tropicales húmedos en la isla cuando Madagascar derivó lo suficientemente al Norte como para "capturar" la humedad de los alisios del Índico. Al crearse así un nuevo ecosistema en la isla, con sus múltiples nichos ecológicos, se produjo un primer "motor de estímulo" para la especiación de los tenrecs. Esa es la explicación de por qué la mayoría de las especies de tenrecs viven en estos bosques tropicales.

Tenrec listado

El segundo fue la llegada, casi simultáneamente, de los carnívoros eupléridos y los roedores nesomyinos. Los primeros pusieron una presión selectiva sobre los tenrecs en forma de nuevos y ágiles depredadores que se comían a los tenrecs (a los que sólo depredaban hasta entonces las aves de presa y las serpientes), mientras que los segundos aportaron una segunda presión selectiva basada en la competencia por recursos similares. O sea, entre la espada de los eupléridos y la pared de los nesomyinos, a los tenrecs no les quedó más remedio que "renovarse o morir". 

Tenrec nutria

Para terminar, hija mía, te diré que si bien la mayoría de los tenrecs no se encuentran amenazados de exterminio, hay cuatro especies consideradas Vulnerables: Microgale dryas, M. mergulus, M. monticola y M. nasoloi, y dos En Peligro: M. jenkinsae (el más especializado en bosque seco) y M. jobihely. El ser humano ha talado el 40% de los bosques tropicales de Madagascar en los últimos 50 años y ésa es la principal amenaza para estos animales predominantemente forestales, y que son un testimonio vivo del proceso de poblamiento y especiación faunística del Octavo Continente.

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