Como se convirtió la maleza en cultivo y el lobo en mascota.


—-
Gustavo Rodríguez Alonso y Raúl Arredondo Peter
—-

Todos los días la naturaleza nos permite apreciar la diversidad de formas y tamaños que existe en los seres vivos. Cada especie es diferente a las demás, incluso es posible apreciar diferencias sutiles entre organismos que pertenecen a la misma especie; estas diferencias distinguen a los organismos entre sí. En biología, el conjunto de las características físicas de un organismo se conoce como el fenotipo, y éste depende principalmente del genotipo, es decir, de la información genética, en la forma del ADN, que contiene el organismo. Un ejemplo de la variabilidad fenotípica de una especie son las características físicas que distinguen a los diferentes grupos del ser humano, los cuales consisten, en términos generales, en diferencias en el color de la piel, la textura del cabello, el grosor de los labios y el color y la forma de los ojos. Estas diferencias fenotípicas resultan de las diferencias que existen en el genotipo de los individuos que pertenecen a cada grupo de humanos.
La variabilidad genética, y su manifestación como variabilidad fenotípica, es la base sobre la cual actúa la selección natural, que es crucial en la evolución de las especies. De manera general, se habla de selección natural cuando las características fenotípicas de una especie son favorecidas por las condiciones ambientales, lo que permite la reproducción de los individuos y la perpetuación de la especie. Este proceso conduce a la selección del genotipo que es responsable del fenotipo ventajoso. Cuando el proceso de selección natural se repite durante un intervalo de tiempo muy grande, por ejemplo durante miles o millones de años, se seleccionan las características ventajosas generación por generación. Como resultado de este proceso el fenotipo de los organismos cambia gradualmente y, entonces, se dice que la especie evoluciona. Esencialmente, este es el mecanismo mediante el cual se originó la diversidad de la vida en nuestro planeta.

Además de la selección natural existe otro tipo de selección de los organismos. Se trata de una selección que dirige y realiza conscientemente el ser humano. A este proceso se le conoce como selección artificial. De la misma manera que la selección natural, la selección artificial permite que los individuos que contienen un cierto fenotipo se reproduzcan con mayor probabilidad, aunque en este caso es el ser humano quien favorece la reproducción de los organismos que contienen características fenotípicas particulares. Esta actividad se remonta a los albores de la civilización, hace más de 10,000 años, y en la actualidad se continúa practicando con métodos modernos, como son los métodos de la biología molecular y la biotecnología.
En la antigüedad, los seres humanos seleccionaron a las semillas grandes porque observaron que al sembrar estas semillas obtenían plantas con semillas grandes, y que al sembrar semillas pequeñas obtenían plantas con semillas pequeñas. Por supuesto, también se dieron cuenta que las semillas grandes los alimentaban mejor que las semillas pequeñas. De esta manera el ser humano seleccionó no solamente el fenotipo de las plantas que producían semillas más grandes, sino a todas aquellas que ofrecían partes comestibles que eran más fácilmente aprovechables. Tenemos así el caso del teosinte (“grano divino o comida de los dioses”, según el vocablo náhuatl “teoxintli”), que es una planta que produce mazorcas de 2.5 cm de longitud aproximadamente, las cuales contienen de seis a doce granos triangulares. Se cree que el teosinte dio origen al maíz contemporáneo a través de un proceso de selección artificial y domesticación por parte de las culturas mesoamericanas hace aproximadamente 9,000 años. Además de las diferencias en la espiga, o en la mazorca, la planta del teosinte es también distinta a la milpa (es decir, a la planta del maíz). El teosinte es una planta muy ramificada y el maíz no tiene ramificaciones. En la figura 1 se puede observar que los fenotipos del teosinte y del maíz son tan diferentes que es difícil imaginar que los elotes que compramos en el zócalo de Cuernavaca tienen como ancestro a una espiga tan raquítica, como es la espiga del teosinte. Sin embargo, sabemos que esto sucedió así debido a que el genoma de ambas especies es casi idéntico. No obstante, las diferencias fenotípicas entre el teosinte y el maíz permitieron que las culturas mesoamericanas “domesticaran” al teosinte obteniendo al maíz mediante un proceso de selección artificial. En la actualidad el maíz representa el cultivo con mayor volumen de producción en el mundo.
Domesticación del maíz a partir del teosinte

El proceso de selección artificial se aplicó en distintos lugares del planeta para obtener resultados similares a los que dieron lugar al maíz. En África, por ejemplo, la selección artificial permitió la domesticación del sorgo. En China e India se domesticaron algunas variedades de arroz, y en la región conocida como “el creciente fértil” (que abarca desde el norte de Egipto hasta el Golfo Pérsico), se domesticó al trigo, la avena, la cebada y al centeno.
Pero no sólo las plantas estuvieron sujetas a la selección artificial por parte del ser humano. Las aves de corral, por ejemplo las gallinas, también se domesticaron mediante la selección artificial de una especie silvestre, el gallo bankiva. Durante la domesticación las gallinas perdieron la capacidad de volar como consecuencia del aumento en la masa muscular. Esta característica, junto con la fertilidad (que permite obtener un número mayor de huevos), se seleccionó intensivamente durante el proceso de domesticación del gallo bankiva en los gallos contemporáneos. En México, otro caso de selección artificial para domesticar aves de corral corresponde al guajolote o pavo. El ancestro silvestre del pavo puede levantar en vuelo sus 10 kg de peso, mientras que el pavo doméstico, que en algunos casos puede pesar hasta 20 kg, perdió esa capacidad pues para el hombre no era necesaria y, por lo tanto, no se conservó durante la selección artificial.
Uno de los ejemplos más interesantes de la domesticación de las especies a través de la selección artificial, es sin duda la domesticación del perro. Todos los perros descienden de una especie asiática de lobo. Aunque con las especies que se mencionan en los párrafos anteriores el ser humano desempeñó un papel preponderante en la selección de las semillas o de los animales de granja, con el perro fue un tanto diferente. La mayoría de los investigadores coinciden en que la domesticación del perro se dio ante la imposibilidad para evitar el acercamiento de los lobos a los asentamientos humanos. Al parecer los lobos se acercaban a los grupos nómadas para tener a sus crías cerca de los campamentos humanos. Allí los lobos recibían la carne que sobraba de las cacerías que realizaban los humanos y, al mismo tiempo, los lobos ayudaban a proteger a la tribu humana. Eventualmente los lobos empezaron a participar en las actividades de caza lo que permitió mejorar la eficiencia en la captura de las presas. Los lobos poseen una estructura social jerárquica por lo que pronto se adaptaron a la estructura social de los seres humanos, los cuales empezaron a seleccionar a los lobeznos que presentaban mayor docilidad. A partir de este momento, el ser humano promovió los apareamientos entre lobos silvestres y lobos con fenotipos particulares lo que permitió obtener cachorros con características deseadas, como docilidad, eficiencia durante la cacería, facilidad para ser amaestrados o mayor agudeza en el olfato y el oído. Desde ese entonces la selección artificial, es decir, el apareamiento selectivo de los lobos, condujo gradualmente a la aparición del perro. Esta selección artificial no se detuvo aquí, sino que continuó hasta establecer la diversidad de razas de perros que existe actualmente. Algunas razas de perros, como los chihuahueños, son tan fenotípicamente distintas al lobo que la idea de que “el mejor amigo del hombre” proviene de un animal tan feroz parece poco creíble (ver la figura 2).

Domesticación del perro a partir del lobo.
Con el desarrollo de la biotecnología y la biología molecular ha sido posible entender las bases genéticas que permiten el desarrollo de fenotipos particulares. Así, el papel del domesticador que establece las cruzas para obtener razas de perros u otros animales, es similar al papel del científico que estudia a los genes que permiten el desarrollo de características fenotípicas bajo ambientes determinados. Este conocimiento es importante pues permite que la selección artificial pueda ser aplicada también al nivel microscópico para obtener cepas –o “razas”– bacterianas más eficientes en la manufactura de diversos productos. Por ejemplo, el proceso de la selección artificial está detrás del establecimiento de cultivos puros de una levadura que se llama Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura permite la fermentación de la malta entre los 7 y 13°C para producir las cervezas del tipo lager. Cuando la levadura que se utiliza en la fermentación de la malta es Saccharomyces uvarum, la cual fermenta a la malta entre los 12 y 24°C, se obtienen las cervezas del tipo ales, típicas de Alemania.
Las aplicaciones de la selección artificial son diversas y están presentes en nuestra vida diaria. En la panadería, por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae, la misma levadura de las cervezas lager, permite que la masa se esponje para obtener un pan suave y delicioso. En el caso de la elaboración de productos lácteos el ser humano seleccionó a especies bacterianas, como la bacteria Propionibacterium freudenreichii que se utiliza en la elaboración del queso suizo llamado Emmental. Otros microrganismos, como son los hongos del género Penicillum, se seleccionaron para la elaboración de quesos azules, como el queso Roquefort y el queso Gorgonzola.

Como hemos visto, la selección artificial ha permitido explotar y mejorar las características fenotípicas de diversas especies para mejorar la calidad de vida del ser humano. Aunque la selección artificial puede ocurrir solamente cuando hay variabilidad genética, ya que a partir de ahí surge la variabilidad fenotípica, la preservación continua de fenotipos particulares termina por eliminar esa diversidad y, en algunos casos, puede conducir a la selección indirecta de fenotipos no deseados. Por ejemplo, en la raza de perros bóxer son comunes los casos de epilepsia, al igual que los casos de narcolepsia (un padecimiento en el que los perros entran en un estado de sueño profundo) en la raza dóberman o el doloroso agrandamiento del cerebro en los perros cocker. Estos padecimientos tienen una base genética y se observan como resultado del apareamiento entre individuos con genotipos estrechamente relacionados, o apareamientos endogámicos. Esta situación sucede constantemente cuando los criadores buscan establecer “razas puras”.
Es necesario señalar que la domesticación artificial busca maximizar los beneficios que el ser humano obtiene a parir de las especies domesticadas, por ejemplo, la obtención de carne, leche, piel o lana en el caso de los distintos tipos de ganado, o la mayor producción de semillas en el caso de los cereales. Uno de los extremos en la domesticación de las especies a través de la selección artificial corresponde a las especies domésticas que desarrollaron una dependencia total del hombre. Tal es el caso de algunas aves canoras, como son los canarios, los cuales perecen en unas semanas al escapar de su jaula. De la misma manera, algunos cultivos como el maíz, han perdido la capacidad de dispersar sus semillas para propagarse de manera natural, por lo que la intervención del hombre es absolutamente necesaria para la preservación de estas especies.

Anuncios

Acerca de RodAG_

Casado con la ciencia (pero tengo un affair con las artes). Apuesta: eLearning, Open Access/Source. Sharing is caring. @RodAG_ en twitter.
Esta entrada fue publicada en Ciencia y etiquetada . Guarda el enlace permanente.

¡Tu opinión me interesa!:

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s