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| Aloe microstigma |
En la urbanización donde paso mis vacaciones,
los propietarios quieren reformar el jardín. En las rocallas quieren poner
algunas suculentas. Unos hablan de aloes, otros de agaves, y no se ponen de
acuerdo. En realidad, confunden unas y otras, lo que no es de extrañar porque,
a veces, la evolución juega malas pasadas…. al menos a primera vista, como ocurre con los trampantojos. Y es que
el desarrollo de estructuras similares en organismos no emparentados puede ser
el resultado de la adaptación a ambientes similares y/o formas de vida
semejantes.
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| Agave americana |
Agaves y aloes (géneros Agave y Aloe,
respectivamente; ¿fácil, no?) son dos claros ejemplos de evolución convergente, también llamada convergencia evolutiva, o simplemente convergencia, el proceso por el cual organismos no relacionados desarrollan rasgos
similares en respuesta a condicionantes ambientales semejantes. Se presenta
cuando dos estructuras similares han evolucionado independientemente a partir
de estructuras ancestrales distintas y por procesos de desarrollo muy
diferentes, como la evolución del vuelo en los pterosaurios, las aves y los
murciélagos. Sus semejanzas indican restricciones comunes impuestas por la
filogenia y la biomecánica de los organismos. Sus diferencias muestran que la
evolución ha seguido una ruta exclusiva en cada grupo, dando por resultado
patrones funcionales diferentes.
Después de haber trabajado algún tiempo en
Australia y en Suramérica, me resulta muy interesante la comparación de las
faunas marsupiales
australiana y sudamericana con sus análogos placentados. Las
semejanzas morfológicas y de forma de vida constituyen un ejemplo perfecto de
evolución adaptativa convergente entre dos linajes, marsupiales y placentados,
que evolucionaron separadamente tras la escisión del supercontinente Pangea a finales del Cretácico,
y que sin embargo muestran dichas semejanzas adaptativas. El falangero
planeador, Petaurus (marsupiales), y
las ardillas planeadoras, Pteromyini
(placentados), son un ejemplo de esta evolución convergente.
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| Agave americana |
El ejemplo más conocido, por espectacular, es
la convergencia entre los ojos de los cefalópodos (el de los pulpos, por
ejemplo) y el de los vertebrados (el del hombre, por ejemplo). Ambos poseen
estructuras muy semejantes (el cristalino, la retina, el iris) pero se
diferencian en la disposición del nervio óptico respecto de la retina. En el
ojo de un cefalópodo los axones [1] se proyectan directamente desde la base de las
células de la retina al ganglio óptico, mientras que en los vertebrados los
axones parten de la superficie anterior de la retina y convergen en el nervio
óptico.
Otro ejemplo menos conocido, pero no menos sorprendente, ha ocurrido con la convergencia entre Aloe y Agave. Estos dos
linajes distintos están separados tanto en el espacio como en el tiempo y, sin
embargo, a menudo se ven tan similares que puede ser difícil para una persona media
diferenciarlos. Pues adelante, consideremos las similitudes y diferencias entre
estos dos linajes.
Para empezar, Aloe y Agave provienen de
dos lugares completamente diferentes. Cada uno tiene su propio origen
geográfico único. Agave es un género
del Nuevo Mundo con especies que varían en su distribución desde el sur de
Sudamérica hasta las partes áridas de América del Norte. El análisis genético sitúa
al género Agave en la familia Asparagaceae,
donde también se incluyen los
espárragos. ¿Curioso, no?
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| Aloe hereroensis |
Aloe, por otro lado, es un genero del
Viejo Mundo, desde África y Madagascar hasta la Península Arábiga, así como
muchas islas diseminadas por todo el Océano Índico. Taxonómicamente hablando, Aloe ha sufrido varias revisiones a
través del tiempo, pero la genética reciente sugiere que pertenece a la familia
Asphodelaceae, donde se sitúan nuestros pirófilos gamones.
Los expertos piensan que los linajes que
dieron origen a estos dos géneros distintos se derivaron de un ancestro común
hace unos 93 millones de años. A pesar de todo ese tiempo y del espacio geográfico
que los separa, los rigores de sus hábitats áridos han logrado dar forma a
estas plantas de manera sorprendentemente similar. Morfológicamente hablando,
hay una gran similitud superficial entre Aloe
y Agave.
Ambos grupos exhiben hojas suculentas que
almacenan agua dispuestas en rosetas. Estas hojas a menudo están provistas de espinas
u otras protuberancias destinadas a disuadir a los herbívoros. Ambos grupos
también utilizan la fotosíntesis por la vía del metabolismo ácido o CAM para cubrir sus necesidades energéticas, un curioso mecanismo (y también otro caso de convergencia evolutiva) del que me ocupé en esta entrada.
Cuando llega el momento de florecer, ambos grupos producen flores tubulares de
colores brillantes dispuestas en la punta de tallos largos.
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| Interior fibroso de una hoja de agave. |
Vale la pena señalar que los entornos
hostiles que han dado forma a estos dos linajes de plantas también parecen
haber inducido un plan común de reproducción vegetativa. Tanto Aloe como Agave producen pequeños retoños que obtienen alimento de la planta
madre hasta que son lo suficientemente grandes como para valerse por sí mismos.
Todos los retoños son clones, pero si la planta progenitora tiene lo necesario
para sobrevivir en ese lugar, existe una buena posibilidad de que su
descendencia clonada también lo haga. De esta forma, aunque falle la
reproducción sexual, esta progenie clonada tendrá su oportunidad de perpetuar
la población.
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| Hoja rellena de mucílago de un aloe |
A pesar de toda esta convergencia, estos dos
linajes muestran caminos de desarrollo muy diferentes y por lo tanto hay muchas
diferencias que los separan. Para empezar, corte las hojas de cada tipo y
encontrará rápidamente una gran diferencia anatómica. Como muchos ya saben
por su experiencia con Aloe vera, las
hojas de los aloes están rellenas en buena medida con una pulpa pegajosa y poco
más. Las hojas de aloe funcionan como órganos de almacenamiento de agua. Los
agaves también almacenan abundante líquido en sus hojas, pero también producen
numerosos filamentos largos de fibra que proporcionan una integridad
estructural mucho mayor.
Aloe y Agave también han desarrollado sus propias estrategias
reproductivas. En condiciones adecuadas, los aloes producen flores año tras año.
Los tallos emergen entre las hojas y son en gran parte polinizados por aves e
insectos en sus hábitats nativos. Los agaves, por su parte, son monocárpicos,
lo que significa que invierten toda su energía en una sola floración. El tallo florido
de un agave emerge del centro de la roseta y es polinizado por miríadas de
insectos, pájaros e incluso por murciélagos. Después de completar la floración,
la planta principal muere.
La evolución convergente nunca dejará de
sorprendernos. A pesar de millones de años y miles de kilómetros que separan aestos dos linajes, Aloe y Agave han sido modelados de manera
similar por condiciones ambientales similares. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.
[1] El
axón es una prolongación larga y delgada de las neuronas que se origina en una
región especializada llamada eminencia axónica o cono axónico, a partir del
soma, o a veces de una dendrita. El axón tiene la forma de un cono que se
adelgaza hacia la periferia. En su superficie se observan constricciones
circulares periódicas llamadas nódulos de Ranvier.
Bibliografía recomendada
Janssen, T.
y Bresser, K. 2004. The age of major monocot groups inferred from 800+ rbcL
sequences. Botanical Journal of the
Linnean Society, 146: 385-398. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2004.00345.x.
Todas las fotografías y la imagen son de Wikipedia Commons.
