Radiación adaptativa: qué es y cómo produce diversificación evolutiva

Los registros de la cronología están plagados de lagunas en el registro fósil, a menudo en esos primeros estadios cruciales en los que los números son bajos y la distribución geográfica está muy restringida. "En realidad, hay largos periodos dentro de casi todos los linajes para los que el registro fósil sigue siendo desconocido".^p297 Estas lagunas afectan a nuestro conocimiento de la cronología y de los cambios en la forma y función del cuerpo.

Sin embargo, cuando aparecen varias líneas claramente nuevas en un periodo corto, parece razonable decir que el ritmo de cambio ha sido sorprendentemente rápido. Un ejemplo sería la aparición de nuevos grupos de reptiles en el Triásico Superior. Utilizando el término "reptil" en sentido amplio, los grupos incluyen a los dinosaurios, los pterosaurios, las Chelonia (tortugas), los crocodilomorfos (los primeros Crocodilia), los fitosaurios y los ictiosaurios un poco antes (Triásico Medio).

Estas radiaciones se produjeron después del gran evento de extinción del Pérmico-Triásico que puso fin a la era paleozoica. El propio Triásico tuvo varias extinciones menores (pero aún significativas). Por desgracia, el Triásico tiene el registro fósil más pobre de toda la era mesozoica.

Innovación

La evolución de una nueva característica puede permitir que un grupo se diversifique porque hace posible nuevas formas de vida. Un ejemplo muy llamativo es el huevo cleidoico, que se desarrolló en los primeros amniotas y permitió a los vertebrados invadir la tierra. El huevo cleidoico debió desarrollarse en el último Devónico o en el primer Carbonífero. Los anfibios, que se ramificaron antes de este acontecimiento, siguen poniendo sus huevos en el agua, por lo que están limitados en la medida en que pueden explotar los entornos terrestres.

Un ejemplo de una innovación más modesta es la evolución de una cuarta cúspide en el diente de los mamíferos. Este rasgo permite aumentar enormemente la gama de alimentos de los que pueden alimentarse. La evolución de este carácter ha aumentado así el número de nichos ecológicos disponibles para los mamíferos. El rasgo surgió varias veces en diferentes grupos durante el Cenozoico, y en cada caso fue seguido inmediatamente por una radiación adaptativa. En el caso de las aves, la evolución del vuelo abrió nuevas posibilidades y se produjeron al menos dos enormes radiaciones adaptativas (una antes y otra después del evento de extinción K/T). Más sorprendente aún fue la evolución del vuelo de los insectos, que dio lugar a una enorme radiación en la era mesozoica. Entonces, estos grupos de insectos desarrollaron formas de alimentarse de las plantas con flores. Ahora superan en número a todas las demás formas de vida animal con bastante diferencia.

Oportunidad

Las radiaciones adaptativas suelen producirse cuando los organismos entran en entornos con nichos desocupados, como un lago recién formado o una cadena de islas aisladas. La(s) población(es) colonizadora(s) puede(n) diversificarse rápidamente y aprovechar todos los nichos posibles. Las oportunidades se producen cuando se forman puentes terrestres entre zonas que antes estaban separadas y siempre que las especies llegan a nuevos lugares del mundo.

En el lago Victoria, un lago aislado que se formó recientemente en el valle del rift africano, más de 300 especies de peces cíclidos irradiaron de una especie madre en sólo 15.000 años.

Islas vacías

En unos 17.000 km2 (² ), las islas hawaianas cuentan con la colección más diversa de moscas drosófilas del mundo, que viven desde las selvas tropicales hasta las praderas de montaña. Se conocen unas 800 especies de drosófilos hawaianos.

Los estudios muestran un claro "flujo" de especies de las islas más antiguas a las más nuevas. También hay casos de colonización de vuelta a islas más antiguas, y de saltos de islas, pero estos son mucho menos frecuentes. Según la datación radioactiva con potasio/argón, las islas actuales datan de hace 0,4 millones de años (mya) (Mauna Kea) a 10mya (Necker). El miembro más antiguo del archipiélago hawaiano que aún se encuentra sobre el mar es el atolón Kure, que puede datarse en 30 mya. El propio archipiélago, producido por el desplazamiento de la placa del Pacífico sobre un punto caliente, existe desde hace mucho más tiempo, al menos hasta el Cretácico. Las islas hawaianas más las antiguas islas que ahora están bajo el mar forman la cadena de montes submarinos Hawai-Emperador; y muchas de las montañas submarinas son guyots.

Todas las especies de drosófilos nativos de Hawaiʻi han descendido aparentemente de una única especie ancestral que colonizó las islas, hace unos 20 millones de años. La posterior radiación adaptativa se vio estimulada por la falta de competencia y la gran variedad de nichos vacantes. Aunque sería posible que una sola hembra preñada colonizara una isla, es más probable que haya sido un grupo de la misma especie.

Hay otros animales y plantas en el archipiélago hawaiano que han sufrido radiaciones adaptativas similares, aunque menos espectaculares.

Extinciones masivas

Las radiaciones adaptativas suelen seguir a las extinciones masivas. Tras un evento de extinción, muchos nichos quedan vacantes. Un ejemplo clásico de ello es la sustitución de los dinosaurios no avianos a finales del Cretácico por los mamíferos en el Paleoceno.

• La explosión del Cámbrico: la más famosa de todas las radiaciones adaptativas. La mayoría de los phyla aparecieron durante el Cámbrico o justo antes.
• Vuelo: todas las formas de animales voladores tienen mucho éxito
• El vuelo en los insectos: los Pterygota: el mayor número de especies vivas son insectos voladores.
• El vuelo en las aves: el origen de las aves: el mayor número de vertebrados terrestres.
• La radiación de los dinosaurios del Triásico Superior.
• La radiación del Cretácico Superior de las plantas con flor.

• Adaptación