Cichlid Room Companion

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R'evolución' en los acuarios de Ciclidos del Lago Malawi

Por , 2000. printer
Publicado
Marzenna Kielan, 2001

Traductor: Eduardo Romanos (20-jun.-2012)

Clasificación: Mantenimiento en cautiverio, Lago Malawi.

" Articulo sobre hibridación y evolución genética en los tanques de cíclidos del Lago Malawi "

Ilustración por Dorota Michalec, visite su página en http://www.d-sign.pl/dorota.

Nuestros acuarios, poblados con un muchas diferentes especies del Lago Malawi, algunas veces son sitios en donde toman lugar inesperadas elecciones de parejas. Sería posible que un descendiente accidental de dos diferentes individuos sea el principio de una forma muy dinámica de evolución?

La gran revolución y la mejora de los equipos técnicos conectados con nuestra afición, que nos ha ayudado a cuidar mas fácilmente de nuestras mascotas, causa que cada vez con mas frecuencia nuestros acuarios, que imitan biotopos de los lagos Victoria, Malawi o Tanganyika, es también nuestro primer acuario. No es de extrañar que antes de que obtengamos el suficiente conocimiento, nuestro acuario sea un lugar de cortejo no programado y algunos híbridos comiencen a aparecer.

¿Que es la Evolución?

Los grandes Lagos Africanos han sido objeto de la investigación científica durante muchos años. La evolución que sucede en sus aguas tiene un carácter muy especifico y dinámico. Antes de comenzar a hablar de ello es tiempo de que expliquemos algunos conceptos e ideas.

La idea de la evolución ha sido explicada muchas veces como un cambio en la frecuencia alélica de una población. Si queremos comprender esto último deberemos primero saber que son los alelos y una población. Una población es el grupo de individuos de una misma especie que viven en la misma área en el mismo momento. Un grupo está separado de los demás grupos por barreras geográficas o genéticas. Los alelos codifican diferentes variables del mismo rasgo – son simplemente las posibles variantes del mismo gen. Por ejemplo ellos son los responsables de la diferente coloración de los ojos. En las células somáticas de cualquier animal cada gen está representado por dos o más copias del mismo o de diferentes alelos. Así que regresando a nuestras consideraciones iniciales podemos decir que la evolución ocurre cuando se modifica la frecuencia alélica en una población. Y esto último ¿Por qué ocurre? La respuesta a esta pregunta no es sencilla y aquí van unas pocas explicaciones:

  • Una de las explicaciones puede ser la deriva genética La población de la progenie siempre difiere ligeramente de la población parental debido a la deriva genética. Esta deriva está causada por cambios aleatorios en la frecuencia alelica generación tras generación. Cuanto más pequeña es la población más rápidamente se produce la deriva. En otras palabras, se trata de una casualidad habitual y difícil de predecir.
  • Si el número de individuos en una población cambia de tamaño repentinamente, es poco probable que la distribución de los alelos permanezca invariable, ocurre lo mismo tras una inundación, fuego o epidemia. Es en esas poblaciones tan pequeñas donde el pool genético puede cambiar drásticamente debido a la deriva genética. Esta situación se produjo hace 10.000 años durante la edad de hielo, cuando la mayoría de los guepardos murió. Es a causa de esto que las poblaciones de guepardos actuales son genéticamente casi uniformes. En 1999 se produjo en el Lago Malawi un terrible desastre ecológico – debido a la polución del agua por las algas, muchos miles de cíclidos murieron. ¿Causará esto cambios drásticos en la población?...quién sabe.
  • Cuando se produce un flujo genético. Los individuos que van moviéndose de una población a otra llevan con ellos su material genético y esto hace que cambie la distribución de alelos en ambas poblaciones. Las migraciones extensivas provocan que dos poblaciones lleguen a ser genéticamente similares, el que contrarresta la deriva genética y la selección natural.
  • Si unos poco individuos se establecen en un nuevo territorio existe una gran posibilidad de que formen una nueva población con una distribución alélica diferente.

Cada una de estas situaciones puede modificar la frecuencia alélica de una población, y puede contribuir a la evolución. El problema es que no todas las situaciones influyen en la evolución de la misma forma. Algunas veces un cambio puede significar problemas. Observando atentamente lo que sucedió con los guepardos podemos ver claramente que la pequeña variabilidad genética se tradujo en una tasa reproductiva muy baja y susceptibilidad a las enfermedades en los individuos jóvenes. Parece que la forma más segura de evolución es aquella que se produce como consecuencia de una adaptación al medio ambiente. La forma en la que la adaptación al entorno ha podido influenciar la existencia de las especies es muy fácil de observar apreciando los cambios morfológicos y de comportamiento que se observan entre los cíclidos del Lago Malawi. Solamente para cubrir la necesidad de alimentarse y sobrevivir muchas especies desarrollan sus propias adaptaciones tróficas. Por ejemplo Nimbochromis livingstonii and Dimidichromis compressiceps, depredadores en el lago, son capaces de cazar a otros pequeños cíclidos desarrollando y perfeccionando cambios que pueden hacer muy exitoso su futuro como especie. Nimbochromis livingstonii aparenta estar dormido yaciendo en el fondo como si estuviera muerto. Es capaz de yacer en el fondo de lado sin experimentar movimiento alguno, esperando una victima ignorante. Otra estrategia usada en la caza es la emboscada, esta es llevada a cabo por el Dimidichromis compressiceps. Se trata de un depredador muy comprimido lateralmente, con un imperceptible y centelleante color plateado, para llevar a cabo su emboscada elige situarse entre las largas hojas de las vallisnerias. Caza con la cabeza situada hacia abajo en los campos de vallisneria manteniendo su estrecho cuerpo enfilado hacia la presa.

Dos diferentes especies del Lago Malawi y dos diferentes formas de caza, pero con una misma estrategia (emboscada) y presa.

Lo que puede ocurrir si las adaptaciones naturales no aparecen lo podemos averiguar a partir de las hipótesis que explican la extinción de los dinosaurios Tras examinar una burbuja de aire atrapada en una pieza de ámbar, se dieron cuenta de que contenía un 30% de oxigeno. Los análisis actuales del aire nos muestran un contenido en oxigeno alrededor del 20%. Así que pudo haber habido un cambio drástico del ambiente que causara la extinción de los dinosaurios, aunque esto solo sea una hipótesis. No pudieron adaptarse. La selección natural es un poderoso motor que hace que la población con mayor adaptación aumente de tamaño. Precedida de una mutación y recombinación de genes permite fijar caracteres deseables pasándolos a las siguientes generaciones. Eso fue lo que sucedió con los Nimbochromis livingstonii y Dimidichromis compressiceps.

Selección natural y especiación

La selección natural al favorecer a los individuos con fenotipos ventajosos está afectando a la composición del pool genético de una población. Los fenotipos que no son ventajosos así como sus genotipos son eliminados, de igual forma los fenotipos ventajosos son protegidos. Se reduce así pues el número de alelos que no son ventajosos, pudiendo ser completamente eliminados. Por otro lado, el número de alelos ventajosos aumenta, incrementándose por tanto la probabilidad de su herencia en la progenie. La selección natural modifica la composición del pool genético en linea con los requerimientos del medio ambiente.

Existen 3 tipos de selección:

  • La selección estabilizadora favorece al más común de los alelos (y caracteres o rasgos). La frecuencia de los alelos raros, por lo tanto, de rasgos extremos, no se incrementa.
  • La selección direccional aumenta el número de un tipo de alelos en sacrificio de otros, cambiando así las distribuciones de probabilidad en una dirección dada..
  • La selección disruptiva es un tipo de selección direccional que actúa en varias direcciones. Una población se divide en sub-grupos que están todavía conectados. Se pueden reproducir aún, pero queda reducido el flujo de genes.

El mecanismo de selección natural es casi siempre el mismo. Los individuos con un fenotipo no deseado, son aquellos que no son capaces de pasar la prueba de la supervivencia: El clima y sus cambios, la búsqueda de alimento, la resistencia a enfermedades y la habilidad de evitar los peligros. Los individuos que no consiguen superar estos retos son eliminados. No son capaces de alcanzar una edad reproductiva, no son capaces de encontrar pareja o tienen un número muy limitado de descendencia, sin embargo los individuos con un apropiado fenotipo tendrán siempre un buen número de descendientes. Esta misma situación la podemos observar en nuestros acuarios, en donde cada vez con más frecuencia podemos encontrar algún individuo albino del popular Ancistrus sp. Si tenemos dos hembras en el acuario, una de ellas albina y otra oscura, esta última será la que atraiga y se quede con el macho. El color pálido del blanco no es muy adecuado para estas especies. Los individuos con este color tienen muchos problemas a la hora de esconderse y evitar los peligros.

El tipo de selección menos frecuente es el último de ellos, la selección disruptiva. Imaginemos a una de las especies de depredadores del lago Malawi anteriormente citada. Imaginemos que tienen una razón específica para seleccionar a sus presas de una única especie de mbuna y de un determinado peso o tamaño, ignorando el resto de especies y de tallas. En esta situación, la selección natural debería de causar muy rápidamente que una población de esa especie fuera dividida en dos sub-grupos todavía conectados.

Sin embargo, volvamos a hablar de alelos, que son el motor de todos los cambios. Si cambia la frecuencia de los mismos en una población desconectada por el aislamiento, muy a menudo aparece una nueva especie. A esto último se le llama Especiación.

En el mundo animal la especiación es la forma más conocida de evolución. Existen muchas especies que evolucionaron a partir de una única generación parental. Sin embargo a veces ocurre algo inesperado. Siempre sucede cuando dos individuos de diferentes especies deciden cruzarse. El resultado de este cruce es un híbrido. Este camino evolutivo parce ser que lo escoge la naturaleza con poca frecuencia y es casi siempre el hombre el que lo provoca.

Los híbridos y el fenómeno del vigor híbrido

Si hablamos del cruce de razas deberíamos hablar también sobre el fenómeno llamado vigor híbrido en la primera generación. La primera generación obtenida tras cruzar dos especies diferentes posee una belleza y salud excepcional e incluso también una inusual agresividad (hablando de cíclidos). Sin embargo todos estos caracteres desaparecen en las siguientes generaciones. En situaciones excepcionalmente raras, si esto fuese apoyado por la selección natural, quedaría fijado en las sucesivas generaciones y daría lugar a la formación de nuevas especies. En la mayoría de los casos este es un fenómeno de vida corta, los híbridos suelen ser estériles y son rechazados por la selección natural.

¿Que elige la naturaleza?

Como decíamos al comienzo del articulo, la evolución en el Lago Malawi se ha hecho de una forma muy dinámica y la mayoría de las especies han visto la luz en los últimos 200 años. Se ve con mucha claridad que hay determinados sitios en el lago en los que la alta densidad de cíclidos hace que la competición entre individuos y entre especies sea muy intensa. Estas situaciones son muy a menudo la razón de que se acelere la especiación. Esta hipótesis puede ser confirmada por los resultados de las investigaciones realizadas por Peter Smith (Universidad de Main, USA). El ha considerado que hay muchas poblaciones distintas de los típicos Metriaclima zebra en el lago Malawi. Son casi idénticos, a excepción de una característica única de los machos en época reproductiva. Todos los machos de algunas de estas poblaciones poseen una aleta dorsal azulada, sin embargo todos los machos de otras poblaciones tienen la aleta dorsal roja. A menudo la población que tiene la aleta azulada se sitúa a menos de 1 km de la zona de reproducción de la población de aleta roja. Peter Smith se formula una interesante pregunta: A pesar de la coloración, ¿Esta poblaciones que están geográficamente tan próximas están más estrechamente relacionadas entre sí que las poblaciones distantes?. Otra cuestión, ¿Existe alguna razón para tales poblaciones tan cercanas y relacionadas no se crucen entre sí?. La respuesta está probablemente conectada con la selección natural o siendo más precisos con la selección sexual que es una forma especial de la primera.

Tanto la especiación alopátrica como la simpátrica son mecanismos evolutivos que pueden separar poblaciones con los individuos mejor adaptados al ambiente. Es la forma de evolución que más frecuentemente usa la naturaleza.

¿Qué sucede en nuestros acuarios?

Si en su hábitat natural nuestros cíclidos habitualmente se comportan de una forma estrictamente definida y casi puritana, ¿Por qué su comportamiento en un acuario es tan diferente? ¿Por qué se cruzan a pesar de que en el lago intentan evitar esta situación?

La respuesta a esta pregunta parece ser bastante sencilla. Una de las principales razones es la falta de conocimiento y experiencia de muchos aficionados, que encantados con la variedad de especies, de color y de comportamientos mantienen en sus pequeños tanques un montón de individuos aislados de varias especies. De esta forma las barreras geográficas naturales dejan de existir. En otras palabras, la mayoría de las especies que se alojan en el acuario de un aficionado no suelen corresponder a especies que viven en la misma área del Lago de forma natural.

El siguiente desastre suele ser el número incorrecto de individuos de todas esas especies Muy a menudo nuestros acuarios parecen prados de colores. Por lo general, un ratio 1/3 (un macho y tres hembras), de muchas especies diferentes. Esta situación recuerda un poco a lo que sucede tras un gran desastre, cuando la frecuencia alélica disminuye repentinamente. Es imposible en este caso eliminar todos estos alelos que son excepcionalmente improductivos. De todas formas, ¿Qué macho podría escoger una hembra si solo hay uno en el acuario?

Lo que es peor, se compran individuos jóvenes sin las características sexuales de la especie, muy a menudo parecería que los criadores solo tienen machos o hembras en sus acuarios. Esta situación, entre los peces maduros y listos para criar impulsa a la posibilidad de una hibridización.

Repitamos nuestra primera pregunta: Es posible que un descendiente accidental de dos individuos de diferente especie sea el comienzo de una forma dinámica de evolución? La respuesta es clara: Absolutamente NO. Es el triste resultado de los muchos errores, la falta de conocimiento y con mucha frecuencia de un aficionado despreocupado.

¿Difícil elección?

Que es lo que podemos hacer para evitar este problema. Intentemos dejar de pensar en un acuario multicolor. Un acuario bastante grande (250-500l) con un número limitado de especies (2 ó 3) puede ser también bonito e interesante, una docena de cíclidos de cada especie pueden ayudarnos a comprender comportamientos increíbles, formación de pequeñas comunidades, rituales de apareamiento así como el cuidado paternal de las crías.

Si a pesar de todo esto decidimos montar un acuario con muchas especies, será de mucha utilidad el hacerlo con especies que vivan en la misma área en su ambiente natural. Esto puede protegernos de la r”evolución” en nuestros tanques.

Sin embargo, si a pesar de todo ello algún día aparecen algunos híbdridos, no les dejemos reproducirse y no los ofrezcamos a acuaristas inexpertos.

Referencias

  • Makala van den Bergen Ewa., "Okon, pielegnice i czlowiek", Wiedza i zycie nr 11/99
  • Solomon, Berg, Martin, Villee, "Biologia", Warszawa, 1996..
  • Jerzmanowski, Staron, Korczak; "Biologia", 1989.
  • Smith P., "My research on the evolution of Cichlid fishes in Lake Malawi" http://nature.umesci.maine.edu/peter/cichlidresearch.php
  • Fryer, G. 1959. The trophic interrelationships and ecology of some littoral communities of Lake Nyasa with especial reference to the fishes and a discussion of the evolution of a group of rock-frequenting Cichlidae. Proc. zool. Sot'. Lond.132:153-281.
  • Goldschmidt Tijs, "Wymarzone jezioro Darwina - dramat w jeziorze Wiktorii", Warszawa, 1999

Glosario

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  • Alelos; Codifican diferentes variantes del mismo rasgo o carácter. Un ejemplo hipotético sería: 3 diferentes alelos de un gen que codifican el color del iris en una población: el alelo marrón, el azul y el verde.
  • Gen; Es una sección de la doble hélice de ADN construida con un cierto número de pares de nucleótidos. Los nucleótidos están organizados en una secuencia estrictamente definida. Un gen ocupa una posición concreta en un cromosoma, a esto se le denomina el locus del gen. Las variantes de los genes que ocupan las mismas posiciones en cromosomas homólogos se denominan alelos.
  • Fenotipo; Describe la manifestación física de un determinado rasgo o carácter.
  • Población; Un grupo de individuos de la misma especie que viven en el mismo área en el mismo momento.
  • Mutación; Los genes están continuamente cambiando a través de un proceso denominado mutación. Se trata de un cambio en la estructura del ADN en las células de un individuo.
  • Recombinación; La reproducción sexual asegura que los genes de una población se reorganizan en cada generación, este proceso se denomina recombinación.
  • Especiación; Es el proceso por el cual se forman nuevas especies. La especiación puede ocurrir cuando una población queda aislada geográficamente – esto se denomina especiación alopátrica. La especiación puede ocurrir también en una población que comparte el mismo área con otras poblaciones, pero estando aislada por otras razones (por ejemplo, reproductivas). Este tipo de especiación se denomina simpátrica y es bastante frecuente en las plantas.

Cita

Kielan, Marzenna. (abril 01, 2001). "R'evolución' en los acuarios de Ciclidos del Lago Malawi". Cichlid Room Companion. Consultado en marzo 02, 2021, desde: https://cichlidae.com/article.php?id=150&lang=es.