¿Por qué las jirafas tienen el cuello tan largo? Respuestas a 25 preguntas sobre evolución animal

CERCA de 1,000 millones de años después de que la tierra se formó surgieron los primeros signos de vida. Se trataba tan solo de microbios unicelulares. Sin embargo, los científicos creen que, tras miles de millones de años de evolución, uno de estos organismos se convirtió en un ancestro común de todas las formas de vida, incluidos los animales.

La evolución le ha dado forma a la vida desde que surgió por primera vez, progresando durante más de 2,000 millones de años antes de que los primeros animales evolucionaran a partir de sus ancestros originales. Desde entonces, el reino animal se ha adaptado para llenar espacios casi en todas partes del planeta, desde el mar hasta los túneles subterráneos.

La evolución comprende los cambios que se producen en las especies durante periodos largos. Describe la forma en que la reserva genética de una especie cambia gradualmente con el paso del tiempo, gracias a mutaciones aleatorias del ADN o la introducción de nuevas combinaciones genéticas mediante la reproducción sexual. Surgen rasgos que ayudan a los individuos a sobrevivir para reproducirse y transmitir sus genes a generaciones futuras.

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El naturalista decimonónico Charles Darwin utilizó el concepto de selección natural, o “supervivencia del más apto”, para describir un importante aspecto de la evolución. De acuerdo con esta teoría, los individuos con rasgos mejor adaptados a su ambiente tienen mayores probabilidades de sobrevivir para transmitir esos rasgos a su prole. Por ejemplo, si hay algunos escarabajos con un camuflaje superior en un grupo donde otros escarabajos son fáciles de detectar, los escarabajos con un mejor camuflaje tendrán una mayor probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Tras muchas generaciones, la especie se adaptará a su entorno, ya que habrá más escarabajos con ese rasgo de camuflaje en toda la población.

La evolución está impulsada por interacciones entre la genética y la naturaleza, y las capas de roca de la tierra conservan un registro de este proceso. Mediante el estudio de los restos fósiles, los científicos pueden averiguar cómo evolucionaron los animales modernos.

Esponja de barril. (Foto: Alexis Rosenfeld/Getty Images)

Sin embargo, pocas veces es claro cómo los animales llegaron a vivir donde viven y a lucir como lucen. Tras consultar muchas investigaciones científicas y artículos periodísticos, Stacker recopiló una lista de 25 preguntas y respuestas sobre la evolución de los animales para explicar algunos de esos misterios, por ejemplo, por qué las jirafas tienen el cuello tan largo y cómo las hormigas pueden cargar un peso 50 veces superior al de su cuerpo.

Continúa leyendo para averiguar cómo la evolución ha producido la gran diversidad de animales que hay en nuestro planeta.

1. ¿CUÁL FUE EL PRIMER ANIMAL QUE EVOLUCIONÓ?

Para que los biólogos lo consideren un animal, un organismo tiene que ser capaz de comer y estar compuesto de varias células con núcleo que tengan funciones específicas. Las esponjas, que son organismos que se alimentan por filtración y que frecuentemente se encuentran anclados a las rocas o al fondo del mar, fueron los primeros animales en evolucionar hace cerca de 600 millones de años. Los científicos tienen la teoría de que las esponjas surgieron de colonias de organismos unicelulares que evolucionaron hasta formar un animal multicelular, en el que varios grupos de células se desarrollaron hasta convertirse en varios tipos de células especializados.

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2. ¿CUÁL ES EL ANIMAL MÁS SIMPLE QUE SE CONOCE?

El Trichoplax adhaerens es el animal más simple que se conoce, y tiene tan solo tres células de espesor, carece de nervios, órganos e incluso de boca. El Trichoplax, una especie antigua desde el punto de vista evolutivo, compensa su aburrida forma física con sus interesantes genes. Tiene los mismos genes de animales más complejos, incluidos los que contribuyen a la formación de las células nerviosas. Esto indica que, en las primeras etapas de la historia del reino animal, criaturas como el Trichoplax ya poseían los genes necesarios para las formas más complejas, y que los animales posteriores simplemente evolucionaron para dar diferentes usos a esos genes.

Hormiga. (Foto: Rapin_1981/Shutterstock)

3. ¿CUÁLES SON LOS ELEMENTOS FALTANTES EN EL REGISTRO DE FÓSILES?

Los restos e impresiones de formas de vida que se conservan en las rocas antiguas, algunas de las cuales se remontan a los tiempos de los primeros microbios, se conocen como registro de fósiles. Aunque contiene una enorme cantidad de información, existen algunos elementos faltantes en la historia evolutiva de nuestro planeta desde las pruebas de la existencia de esponjas de 600 millones de años de antigüedad hasta los huesos preservados de T. rex adolescentes.

Por ejemplo, durante un tiempo, los científicos carecían de cualquier prueba fósil que indicara cómo los vertebrados salieron de los océanos y evolucionaron para adquirir las extremidades necesarias para vivir en la tierra, hasta que hace unos años finalmente encontraron los fósiles “faltantes”. Otras piezas podían faltar simplemente debido a que no existían las condiciones necesarias para la fosilización; menos de la décima parte del 1 por ciento de todas las especies que han vivido en la tierra se han convertido en fósiles.

4. ¿LAS MEDUSAS INMORTALES SON REALMENTE INMORTALES?

No, no son realmente inmortales, pero la especie Turritopsis dohrnii, como se le conoce entre los científicos, puede revertir la edad: si se encuentra en la etapa adulta de su ciclo de vida, puede regresar a su etapa juvenil. Con frecuencia, a esta especie se le compara con El curioso caso de Benjamin Button. Los científicos aún no comprenden plenamente cómo es que estas medusas desarrollaron sus habilidades, pero han averiguado que otras especies de medusas pudieron haber desarrollado propensiones similares.

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5. ¿DE DÓNDE PROVIENEN LOS TARDÍGRADOS?

Los tardígrados, conocidos comúnmente como ositos de agua, tienen la reputación de ser casi indestructibles. Estas criaturas microscópicas pueden sobrevivir en condiciones extremadamente secas, soportar temperaturas que van casi desde el cero absoluto hasta los 148 °C, y resistir el contacto con el espacio exterior. Sin embargo, sigue siendo un misterio cómo surgieron. A partir del análisis de los genomas y la estructura corporal de distintas especies de tardígrados, los científicos tienen la teoría de que los parientes más cercanos de estos animales son los nemátodos o los artrópodos.

6. ¿POR QUÉ LAS HORMIGAS SON TAN FUERTES?

Es común ver hormigas cargando trozos de comida e incluso pequeñas piedras hacia sus colonias, y levantar 50 veces el peso de su cuerpo. Las hormigas y otros insectos son tan fuertes gracias a la proporción entre su fuerza y su peso: en comparación con un animal más grande, menos masa significa que los músculos de las hormigas no necesitan trabajar muy duro para cargar su propio cuerpo, dejando más fuerza disponible para levantar cosas pesadas. Los insectos pueden agradecer a la atmósfera de la tierra por la composición de su cuerpo, ya que solían ser más grandes, pero se encogieron con el paso del tiempo cuando se redujeron los niveles de oxígeno en el planeta.

Pavorreal. (Foto: Kandarp/Shutterstock)

7. ¿POR QUÉ LOS PAVORREALES TIENEN UN PLUMAJE TAN VISTOSO?

De acuerdo con Charles Darwin, los pavorreales desarrollaron su plumaje gracias a la selección sexual. Las hembras eran muy delicadas para seleccionar a su pareja, y elegían únicamente a los pavorreales más impresionantes para transmitir sus genes a la siguiente generación. Esto significaba que la próxima generación solo podía componerse de aves aún más vistosas. La teoría de la selección sexual asegura que los pavorreales y otras aves macho desarrollaron su colorido plumaje y sus elaborados rituales de apareamiento debido a que sus ancestros hembras elegían a las aves con las características más impresionantes.

8. ¿POR QUÉ LAS TORTUGAS TIENEN CAPARAZÓN?

A partir del estudio de embriones de tortugas, los científicos han averiguado que el caparazón de estos animales se origina a partir de sus costillas y vértebras. Esta forma se originó hace más de 250 millones de años, cuando los ancestros de las tortugas modernas que vivían en la tierra desarrollaron medio caparazón, que se extendía de las costillas inferiores y cubría la parte baja de su cuerpo. Los científicos no se han puesto de acuerdo en cuanto a por qué evolucionó el caparazón, pero una idea indica que la parte inferior surgió para ayudar a las primeras tortugas a cavar en los bancos lodosos de los ríos, y el resto evolucionó como un mecanismo de protección cuando las lentas tortugas pasaron a ocupar los hábitats acuáticos.

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9. ¿CÓMO UN AVE DE MENOS DE 100 G DE PESO PUEDE REALIZAR LA MIGRACIÓN MÁS LARGA DEL MUNDO?

El charrán ártico pesa algo menos de 100 g, pero cada año realiza la migración más grande de la tierra, volando alrededor de 96,560 kilómetros desde Groenlandia hasta la Antártida y de regreso. El ligero cuerpo de estas aves les permite planear en el viento, tomando una ruta tortuosa en el vuelo, y les ayuda a conservar su energía. Los científicos aún no están seguros de por qué estas aves evolucionaron para realizar esta ardua migración, aunque una teoría popular sostiene que su búsqueda anual de alimentos o de terrenos para la crianza se expandió lentamente con el paso de los siglos.

10. ¿POR QUÉ HAY TANTOS MARSUPIALES EN AUSTRALIA?

Aunque los científicos no están seguros de por qué los marsupiales han tenido tanto éxito en Australia, saben cómo llegaron estos mamíferos al continente. Los marsupiales son mamíferos, pero dan a luz a crías que no están totalmente desarrolladas, las cuales concluyen su desarrollo en la bolsa de la madre. Comenzaron a evolucionar hace unos 160 millones de años, y los fósiles de marsupiales más antiguos se han hallado en América del Norte. El registro de fósiles muestra que, durante decenas de millones de años, conforme evolucionaron, los marsupiales se extendieron a América del Sur, donde aún viven, y después hacia la Antártida, que hace 35 a 40 millones de años, era cálida, exuberante y estaba cerca de América del Sur. Australia no estaba muy lejos de ahí.

Pulpo. (Foto: Olga Visavi/Shutterstock)

11. ¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN FALANGERO Y UNA ZARIGÜEYA?

Las zarigüeyas son nativas principalmente de América del Sur, aunque hay especies que viven en la parte norte del continente, mientras que los falangeros son nativos de Nueva Guinea y Australia. Aunque ambos son marsupiales, los falangeros están más relacionados con los canguros. Además de evolucionar en sitios distintos, ambos animales también tienen una apariencia distinta, y los falangeros suelen tener el hocico más corto.

12. ¿CÓMO CAMBIAN DE COLOR LOS PULPOS?

Los pulpos cambian de color con la ayuda de músculos que regulan el tamaño de las células pigmentadas de su piel, llamadas cromatóforos. Hace 100 a 160 millones de años, los pulpos modernos y sus parientes, los calamares y las sepias, comenzaron a surgir, perdiendo el caparazón que tenían sus ancestros y volviéndose más rápidos, lo que les permitió convertirse en depredadores. Más o menos por esa época también comenzaron a desarrollar cerebros más grandes que controlan los músculos que rodean los cromatóforos, lo que les permite cambiar de color.

13. ¿CÓMO LOS CUERVOS SE VOLVIERON TAN INTELIGENTES?

Los cuervos son aves inteligentes y son conocidos por usar herramientas para sacar insectos de los árboles, comunicarse mediante gestos y recordar a personas que han sido una amenaza para ellos. Aunque los cuervos no han desarrollado las mismas estructuras cerebrales que dan su inteligencia a los humanos y a los primates, poseen grupos densos de neuronas que les dan algunas habilidades cognitivas similares. Las complicadas conductas que muestran, como acumular alimentos para comerlos más tarde, pudieron haber evolucionado porque les permitieron sobrevivir. En varios estudios también se muestra que, al igual que los primates, los cuervos tienen una impresionante memoria operativa, que les permite recordar y utilizar información durante periodos cortos.

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14. ¿POR QUÉ LOS ORNITORRINCOS PONEN HUEVOS?

Los ornitorrincos son uno de los cinco monotremas (mamíferos que ponen huevos) que hay en el mundo. Los reptiles semejantes a los mamíferos, que son los ancestros distantes de los ornitorrincos, se separaron de los reptiles hace unos 280 millones de años, dando paso a los monotremas. Los científicos piensan que evolucionaron antes que los marsupiales o que los mamíferos placentarios.

15. ¿POR QUÉ LOS NARVALES TIENEN COLMILLOS?

Estos “unicornios del mar” en realidad son ballenas con un largo diente en espiral que sale detrás de su labio superior. Dado que la mayoría de los narvales machos tienen esos colmillos mientras que la mayoría de las hembras no los tienen, algunos científicos piensan que la evolución del colmillo es un caso de selección sexual. Los colmillos más largos también suelen indicar que el macho tiene testículos más grandes, otra de las razones por la que los científicos piensan que el colmillo se relaciona con la aptitud reproductiva del macho. Sin embargo, el colmillo también es muy sensible, y puede ser una herramienta sensorial para detectar condiciones cambiantes en el océano; en un video grabado en 2017 se muestra por primera vez que algunos narvales lo utilizan para pescar.

Cuervo. (Foto: Rudmer Zwerver/Shutterstock)

16. ¿LOS ELEFANTES OLVIDAN ALGUNA VEZ?

Los elefantes tienen una potente memoria a largo plazo, probablemente porque desarrollaron amplias regiones cerebrales relacionadas con la memoria. En el cerebro de todas las especies, incluido el de los seres humanos, el lóbulo temporal contiene importantes estructuras para crear y almacenar recuerdos, y esta región está bien desarrollada en los elefantes.

De acuerdo con una investigación realizada en 2019 y publicada por Scientific Reports, el tamaño del cerebro de los elefantes parece haber aumentado con el paso del tiempo junto con el tamaño de su cuerpo, y el volumen cerebral creció de manera importante varias veces en la historia, correspondiendo a cambios climáticos y ambientales. Los científicos piensan que es posible que los elefantes con cerebros más grandes pudieron haber estado mejor equipados para sobrevivir a esos sucesos, aunque advierten que esto no significa que la selección natural se centre en la inteligencia.

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17. ¿CÓMO OBTUVIERON SUS ESCAMAS LOS PANGOLINES?

Los pangolines son el único mamífero totalmente cubierto de escamas. El pangolín desarrolló esas escamas para su protección: cuando enfrenta una amenaza, se enrosca formando una bola, de manera parecida a los armadillos, protegiéndose con su armadura de escamas, aunque estas dos especies no están estrechamente relacionadas desde el punto de vista evolutivo. Los científicos aún no saben cómo fue que el pangolín se convirtió en el único mamífero con escamas que cubren su piel. Los fósiles indican que los pangolines, que son nativos de Asia y África, se originaron en Europa hace 31 a 45 millones de años.

18. ¿POR QUÉ LAS JIRAFAS TIENEN UN CUELLO TAN LARGO?

Las jirafas evolucionaron a partir de los antílopes, algunos de los cuales tenían el cuello más largo que otros. Hace 15 a 9 millones de años, estos antílopes evolucionaron para convertirse en animales semejantes a las jirafas que existen en la actualidad. Algunos científicos piensan que la selección sexual permitió que proliferaran las jirafas con cuello largo. El hecho de que las jirafas macho compiten entre sí peleando con el cuello, y que las hembras parecen preferir a los machos con cuellos más largos, dan ciertas bases a esta idea.

Elefante. (Foto: Hansen Matthew D./Shutterstock)

19. ¿LOS COCODRILOS ESTÁN EMPARENTADOS CON LOS DINOSAURIOS?

Si se le da el tiempo suficiente, digamos unas decenas de millones de años, los organismos tienden a cambiar, adaptándose a nuevos entornos y desarrollando formas físicas y conductas mejoradas. Sin embargo, los cocodrilos son bastante similares a sus ancestros de hace unos 200 millones de años, cuando vivieron junto con los dinosaurios. Forman parte de una clase de reptiles llamados arcosaurios, en la que se incluyen las aves y los dinosaurios; sin embargo, desde el punto de vista evolutivo, las aves son el pariente más cercano de los cocodrilos.

20. ¿CUÁL ES EL ANIMAL CON EL CEREBRO MÁS GRANDE?

Los cachalotes tienen el cerebro más grande del reino animal. Aunque un cerebro de gran tamaño no ofrece ninguna garantía con respecto a la inteligencia del animal, los científicos que estudian a las ballenas y los delfines han observado que las especies con los cerebros más grandes en relación con el tamaño de su cuerpo también suelen formar sociedades más complejas. Por ejemplo, los cachalotes se comunican para organizar tareas de caza y de cuidado de las crías, y las que provienen de regiones diferentes parecen vocalizar con sus propios dialectos.

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21. ¿LOS ABEJORROS TIENEN UN SEXTO SENTIDO?

Hace unos años los científicos descubrieron que los abejorros y algunos otros insectos pueden percibir campos eléctricos. Los pelos del cuerpo de las abejas conducen impulsos nerviosos cuando se exponen a campos eléctricos. Los abejorros pueden detectar los pequeños campos eléctricos de las flores utilizando este sexto sentido. Las abejas y las flores han evolucionado conjuntamente con el paso del tiempo, y cada una de ellas ha desarrollado adaptaciones que facilitan la polinización de las flores y la alimentación de las abejas. Es probable que este sentido eléctrico forme parte de esta historia de evolución conjunta.

22. ¿POR QUÉ LAS CEBRAS TIENEN RAYAS?

Las cebras, que son los únicos equinos con rayas, suelen tener la piel oscura con pelo blanco y negro que forma las rayas. Los científicos se han preguntado por qué las cebras desarrollaron sus rayas, y conjeturan que pudo haber sido para confundir a los depredadores, por motivos sociales, para regular su temperatura corporal o para ahuyentar a los tábanos, que pueden transmitir enfermedades mediante su picadura. Esta última posibilidad parece probable, ya que los científicos han encontrado muy pocos restos de sangre de cebra en la alimentación de los tábanos cohabitantes, y también ha observado que estos insectos no suelen posarse en superficies a rayas. A partir del estudio de distintas especies de caballos y cebras, los científicos averiguaron que la cantidad de rayas se relaciona con la población de tábanos: las manadas de cebras que tienen más rayas viven en áreas donde abundan los tábanos.

Cebra. (Foto: Volodymyr Burdiak/Shutterstock)

23. ¿CÓMO Y POR QUÉ LAS TERMITAS CONSTRUYEN SUS MONTÍCULOS?

Las termitas construyen montículos como sistemas de ventilación para la colonia que vive bajo tierra. Estos montículos, que pueden tener una altura de hasta 8 m según la especie, facilitan el flujo del aire, haciendo circular químicos semejantes a las feromonas que influyen en la conducta de las termitas. Los científicos todavía tratan de averiguar la evolución de la construcción de montículos y por qué las termitas fueron uno de los primeros animales en formar sociedades. En un estudio se indica que las termitas de Australia originalmente hacían sus nidos en los árboles y gradualmente evolucionaron para alimentarse de pasto en lugar de madera, descendiendo para construir montículos en la tierra mientras el paisaje de Australia pasaba de ser boscoso a convertirse en pradera.

24. ¿QUÉ ES LO QUE VE UNA MANTIS MARINA?

De todos los animales conocidos, la mantis marina tiene el mayor número de células receptoras de colores. Mientras que los humanos tenemos tres receptores de colores (que, en combinación, producen todos los colores visibles que puede ver un ser humano), las mantis marinas tienen entre 12 y 16; incluso pueden ver la luz ultravioleta, la polarizada y la infrarroja.

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A pesar de tener tantos receptores distintos, su sistema visual trabaja en una forma única en comparación con otros animales, y es poco probable que la mantis marina pueda ver un arcoíris inimaginable. La mantis marina apareció hace unos 400 millones de años y desde entonces ha desarrollado su sistema visual. Sus capacidades visuales le ayudan a comunicarse con otras mantis marinas y a aparearse, ya que pueden desplegar dibujos que son visibles únicamente para otros miembros de su especie.

25. ¿CÓMO EVOLUCIONARON LOS SERES HUMANOS?

Los seres humanos comenzaron a surgir hace unos 6 millones de años en África, evolucionando a partir de un ancestro común de los humanos y los simios. Durante los últimos millones de años ha habido alrededor de 15 o 20 especies humanas tempranas, y en abril pasado, los científicos anunciaron el descubrimiento de una nueva, el Homo luzonensis, que vivió en la isla filipina de Luzon hace 50,000 a 67,000 años. El ser humano moderno, conocido como Homo sapiens, es la única especie sobreviviente, y apareció hace alrededor de 300,000 años. Los conocimientos científicos sobre la forma en que evolucionaron los seres humanos siguen cambiando conforme se descubren nuevos fósiles, se vuelven a analizar los fósiles antiguos y se aprovechan las nuevas tecnologías genéticas. N

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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek