viernes, 7 de febrero de 2014

Pokémon, Ontogenia y Filogenia

Recuerdo con nostalgia aquellos días de verano cuando tenía entre once y trece años que pasaba, si todo acontecía con normalidad, ignorando los deberes que tenía para aquellas vacaciones de asignaturas que tenía que recuperar en Septiembre y jugando a la Game Boy. Sí, aquella consola portátil con cartuchos como soporte para los juegos y que tantas horas de estudio nos robó a toda una generación. 

En aquella época estaba en un momento de álgida popularidad la saga Pokémon. Si no conocéis de qué va el asunto, se trataba de una especie de realidad alternativa japonesa donde existían unas criaturas llamadas "pokemon" que podían capturarse, entrenarse y usarse en competición (los biólogos diríamos que eran domesticables). El amo del cotarro científico del mundo de los pokémon era el Profesor Oak, una suerte de taxónomo de los pokémon cuyo objetivo era conocer toda la diversidad de pokémon. No obstante, debido a su elevada edad, encargaba a un joven entrenador (el jugador) la tarea de colectarlos todos para su estudio (claramente, Oak era lo que se conoce como un "biólogo de bata", más que de "bota").

No obstante, la tarea era ardua, pues los pokémon no solo se encontraban tal cual en la naturaleza, sino que a lo largo del tiempo y el entrenamiento se producían cambios en sus formas y tamaño de manera muy asombrosa en muchos de ellos. A esto se le llamaba la "evolución" de los pokémon.


La "evolución" (ontogenia) de los tres pokémon iniciales clásicos. En un caso es una ontogenia relativamente normal (Bulbasaur), en otro propone el origen de estructuras tardío, factible (Squirtle) y en otro el origen de apéndices nuevos, algo imposible tanto a nivel evolutivo como ontogenético (Charmander).

Antes de que mis colegas se me echen encima por defender lo correcto del término aplicado al caso, hay que recordar el origen del término "evolución". Este término tiene su origen en la embriología, no en la biología evolutiva y significa, tal cual, "cambio con el tiempo". Los embriólogos siguen empleando correctamente este término durante el desarrollo, pues los organismos sufren transformaciones a lo largo de su ontogenia (por si no conocéis tamaño palabro, ontogenia significa "origen y desarrollo de un organismo", desde el momento de su concepción hasta su muerte). Del mismo modo que los organismos cambian a lo largo de su vida, las secuencias de antecesores y descendientes terminan por ser distintas a lo largo del tiempo y, por tanto, también evolucionan sensu estricto. 

El resto de biólogos no hablamos de "evolución" de un mismo individuo, sino de "cambios ontogenéticos" o "cambios durante la ontogenia". Por ello, estrictamente hablando, los pokémon no "evolucionan", simplemente siguen su secuencia de desarrollo, que en algunos casos entra dentro de lo biológicamente coherente y en otros presenta cambios morfológicos imposibles, como el desarrollo de nuevos planes corporales en animales vertebrados (como sería por ejemplo el cambio que sufre Charmeleon, un tetrápodo (4 miembros) a Charizard, un hexápodo (6 miembros, 4 patas y 2 alas)). 

La secuencia ontogenética de una mariposa presenta una metamorfosis, en la que el organismo pasa de un plan corporal "vermiforme" (con forma de gusano) a un plan corporal de artrópodo insecto, con 3 tagmas bien diferenciados y 3 pares de patas.

Pero dentro del mundo de la biología y los cambios posibles, algunos organismos sufren  a lo largo de su ontogenia algunos cambios morfológicos tan impresionantes que muchas veces han sido clasificados por taxónomos como especies distintas. Y es algo que a mí nunca dejará de fascinarme: cómo un mismo genoma (ADN) es capaz de expresarse en dos organismos morfológicamente tan distintos.

Hay un ejemplo que siempre me ha divertido mucho: el caso de la mariposa y de la oruga. Hoy en día puede parecernos algo natural el pensar "antes de ser una mariposa, esta ha sido una oruga que, al formarse la crisálida se metamorfoseó en una mariposa": el animal comienza su existencia como un gusano y la termina como un insecto. Es algo que se conoce porque el animal está vivo y hemos podido observar todo su desarrollo, desde su nacimiento hasta su muerte. Ahora entremos en el escenario de lo hipotético: supongamos que, por algún casual, todos los insectos holometábolos (aquellos que sufren una metamorfosis como la de las mariposas) se hubieran extinguido y que solamente los pudiéramos conocer a través del registro fósil.

Tendríamos fósiles de huevos, fósiles de organismos vermiformes y fósiles de mariposas. Ahora bien, sabemos que una de las ventajas que tiene el ser holometábolo es que los individuos juveniles y los adultos viven en sitios distintos y explotan recursos diferentes. Esto se traduciría en que los fósiles de muchas formas juveniles y adultas se encontrarían asociadas a ambientes distintos y que, con casi total seguridad, serían originalmente clasificados como especies totalmente distintas y seguramente pertenecientes a grandes grupos biológicos diferentes.

Secuencia ontogenética propuesta para Pachycephalosaurus wynomingensis por Horner & Goodwin (2009). A la izquierda la forma adulta (Pachycephalosaurus), en el centro un subadulto (lo que se conocía como Stygimoloch) y a la derecha un juvenil (lo que se conocía como Dracorex). Bajo esta interpretación, todos estos organismos son la misma especie, en distintas etapas de su vida (adulto, joven e infante, para entendernos "grosso modo").

En el campo de la paleontología de dinosaurios, se ha debatido mucho acerca de si muchos organismos fósiles dentro de la misma formación o el mismo yacimiento representan formas adultas, y por tanto especies distintas, o se trata de una sucesión de juveniles y adultos.

Son bien conocidos los casos de Nanotyrannus y Tyrannosaurus (el primero sería un ejemplar juvenil del segundo), Triceratops y Torosaurus (el primero sería juvenil y el segundo el adulto) y el de Dracorex, Stygimoloch y Pachycephalosaurus (los dos primeros serían juveniles y el tercero un adulto, para más información la foto). 

En el caso de Pachycephalosaurus se trata de una transformación verdaderamente asombrosa, en la que los osteodermos cefálicos se reducen en número y disminuye su longitud (pasan de ser espinas a ser unos pequeños escudos). El crecimiento del gran domo cefálico (ese engrosamiento de la región postorbital) si que parece tener una secuencia de crecimiento más progresiva. De hecho, no se conoce ningún vertebrado vivo que hipertrofie su exoesqueleto (esqueleto dérmico) en su juventud y, al llegar a la adultez, lo atrofie.

Pero la realidad es que no sabemos a ciencia cierta si el que no ocurra en la actualidad significa que no sea posible. Por ello, debemos tomar la hipótesis de Horner y Goodwin como una hipótesis más y seguir acumulando evidencia para su contraste positivo o negativo. Solo así podremos saber si Dracorex "evoluciona" en Pachycephalosaurus como lo hace Charmander hasta Charizard (ontogenia) o si comparten un ancestro común próximo (filogenia).

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