Paul N. Pearson
It has long been debated to what extent evolution is driven by environmental change and to what extent it is driven by competitive interactions between species. A simple model that encapsulates the competitive aspect of coevolution was proposed by Leigh Van Valen in 1973 and termed the Red Queen hypothesis. Like all good scientific models, it had the effect of simplifying the issues and focusing the debate, and hence it has become an influential part of evolutionary theory.
Luisa Sandner
ReplyDeleteRed Queen Hypothesis
P.N. Pearson
Las observaciones de Van Valen del registro fósil, que la tasa de extinción de las especies, géneros o familias es independiente de la edad de ese taxa y que la tasa de extinción de las especies o taxa superiores difiere de un grupo a otro,lo llevaron a formular una hipótesis de coevolución basada en las interacciones competitivas entre las especies en 1973. ¿ Cómo puede ser que la probabilidad de extinción parece ser al azar en un grupo pero difiere notablemente entre grupos? Para responder a esta pregunta Van Valen desarrolló un modelo simple en el que un grupo de especies compiten por un mismo recurso en una “zona adaptativa”. En cualquier momento una de las especies puede adquirir una ventaja adaptativa sobre los demás que se refleja como una desventaja adaptativa en las demás especies. Si las otras especies permanecen sin evolucionar, la ventaja competitiva se hará cada vez mayor hasta que se extingan. Si las otras especies evolucionan lo suficiente como para alcanzar a su competidor estarán a la par de nuevo. De esta forma ocurrió evolución pero las adecuaciones relativas no habrán cambiado y las adecuaciones absolutas entrarán en una carrera perpétua.
Un ejemplo que ilustra la coevolución tipo Reina Roja es la interacción depredador-presa que genera un tipo de carrera armamentista en la cual el depredador evoluciona caracteres que maximicen la captura de la presa y la presa evoluciona caracteres que maximizan el camuflaje o escape de los depredadores.
Según el autor, el éxito de esta hipótesis es su nombre y su relación con Alicia en el País de las Maravillas y que en realidad no es una formulación novedosa ya que Darwin en El Origen de las Especies ya había postulado estas ideas. Una falla de esta hipótesis es que no incluye las variaciones del ambiente en los episodios periódicos de extinción. Un hipótesis alternativa a la de la Reina Roja es el modelo estacionario formulado por Stenseth y Maynard Smith en 1984, que argumentaron que en un ambiente sin cambios no hay evolución pero tampoco extinciones. A pesar de que estos autores no se dieron cuenta, sus ideas ya se habían escrito en la novela The Lost World de Conan Doyle en 1912!
Parece ser que los ambientes muy estables a lo largo de tiempos geológicos han conservado faunas por largos períodos de tiempo, los que llaman fósiles vivientes y su existencia definitivamente refuta la hipótesis de la Reina Roja.
La mejor evidencia fósil que hay es la de los fósiles de los sedimentos marinos del plancton microscópico que se han acumulado por millones de años. Las observaciones de este registro fósil indican que las extinciones periódicas están relacionadas a los períodos de poca estabilidad oceánica. Estas observaciones contradicen las predicciones de la hipótesis de la Reina Roja. También se ha demostrado que nuevas especies tienen menor chance de extinguirse que las viejas.
El autor sugiere que se hagan experimentos para probar esta hipótesis y yo creo que Cuatro Ciénegas es un ecosistema que serviría como modelo para probar la idea de los ambientes estables y los fósiles vivientes.
En éste artículo el autor nos explica que la hipótesis de la reina roja es un modelo de coevolución dirigido por interacciones competitivas entre especies. El nombre del modelo se le atribuye a la obra de Lewis Carroll “Alicia a través del espejo”, en donde Alicia se encuentra con la reina roja corriendo a toda velocidad todo el tiempo, cuando Alicia le pregunta a la reina roja el motivo, ella le contesta que necesitan estar corriendo para mantenerse en el mismo sitio y si quieren llegar a otro sitio necesitan correr aún más rápido.
ReplyDeleteEl autor Van Allen retomó éstas ideas para explicar las extinciones, en donde ante un ambiente cambiante las especies requieren estar cambiando gradualmente para estar en equilibrio y no extinguirse, por lo tanto, las especies que no logran adecuarse a su ambiente llegan a la extinción, y sin un ambiente cambiante, en teoría las especies no tendrían razón para modificar sus características intrínsecas.
Con la hipótesis de la reina roja se ha logrado inspeccionar las relaciones de competencia, la carrera armamentista entre presa y depredador y relaciones de parasitismo. Van Valen observó el registro fósil y se dio cuenta que existen períodos masivos de extinción que coinciden con cambios abruptos en el ambiente, como ocurrió en el cretácico, debido a esto existe una hipótesis alternativa a la Reina Roja llamada “Modelo estacionario” que tiene relación con el equilibrio punteado, en el que hay periodos estáticos de evolución, los cuales se van acumulando y dan origen a grandes cambios evolutivos. El autor discute que la evolución no tiene porque ser constante todo el tiempo como la hipótesis de la reina roja predice, es posible que existan puntos estacionarios a través del tiempo y puntos en donde ocurran los eventos evolutivos.
Una evidencia de esto es el estudio de fósiles en el plancton microscópico, en donde se observan tasas variables de extinción. Por ejemplo, Wei y Kenett observaron en el registro fósil planctónico que existen periodos estacionarios en los que no se presentan eventos de extinción interrumpidos por eventos mayores de extinción. El principio de la hipótesis de la reina roja que nos habla de tasas de extinción independientes de la edad ha sido desechado, pero sobrevive la idea de que la evolución involucra “mejorías” a través de las especies. Sobre esto, se hacen modelos computacionales en los que se modelan las interacciones de especies de diferentes tiempos evolutivos para probar la hipótesis de que existe ésta escala evolutiva relacionada a especies “mejor adaptadas”, en lo personal opino que no es que una especie reciente sea mejor a una especie antigua, sin lugar a dudas el ambiente tiene una gran influencia en su sobrevivencia, incluyendo las interacciones posibles, siendo diferentes en los momentos de la historia. Posiblemente una especie que se extinguió en el Cretácico es porque las condiciones de ese momento no le permitieron adaptarse, pero eso no quiere decir que no sea buena competidora o sobreviviente en otro momento evolutivo.