Hacen prueba exhaustivas a cinco especies de anolis para ver cómo se adaptan y evolucionan
Un artículo de James T. Stroud
Cada mañana en Miami, nuestro trabajo de campo comienza de la misma manera. Café cubano recién hecho y pastelitos —deliciosos pasteles latinoamericanos— alimentan a nuestro equipo para otro día de investigación evolutiva. Aquí estamos rastreando la evolución en tiempo real, midiendo la selección natural a medida que ocurre en una comunidad de lagartos del Caribe.
Como profesor adjunto de ecología y evolución en Georgia Tech, mi experiencia con estos extraordinarios reptiles me ha alejado de mis raíces londinenses. El aire cálido y húmedo de Miami ahora me resulta natural, muy distinto de las calles grises, lluviosas y sin lagartos de mi infancia británica.
Nuestra investigación se lleva a cabo en una isla del sur de Florida, aproximadamente del tamaño de un campo de fútbol americano, suponiendo que logremos esquivar a los cocodrilos americanos que descansan en el lago circundante. La llamamos Isla Lagarto, y es un lugar especial.
Aquí, desde 2015, llevamos a cabo investigaciones evolutivas sobre cinco especies de extraordinarios lagartos llamados anolis. Al estudiarlos, nuestro equipo trabaja para comprender una de las preguntas más fundamentales de la biología: ¿Cómo impulsa la selección natural la evolución en tiempo real?
Cada mayo, coincidiendo con el inicio de la temporada reproductiva, visitamos la Isla Lagarto para capturar, estudiar y liberar a todos los anolis adultos, cuya población fluctúa entre 600 y 1.000 ejemplares. Durante todo el verano, las hembras ponen un solo huevo cada siete a diez días. Para octubre, ya ha surgido una nueva generación.
Imagen: Los anolis de la Isla Lagarto, en el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda: anolis caballero cubano, anolis corteza de La Española, anolis verde americano, anolis marrón cubano y anolis crestado puertorriqueño. Neil Losin/Day's Edge Prods.
La vida secreta de los lagartos
Los anolis no son madrugadores, así que no esperamos mucha actividad hasta que el sol se intensifique alrededor de las 9:30 a. m.; esto nos da tiempo para preparar nuestro equipo. Nuestro equipo captura anolis con cañas de pescar telescópicas equipadas con pequeños lazos, que utilizamos para arrancar con cuidado los lagartos de las ramas y los troncos de los árboles. Pregúntale a cualquier biólogo de lagartos cuál es su material preferido para el lazo y despertarás el eterno debate: ¿Hilo de pescar o hilo dental? Por si sirve de algo, hace poco nos convertimos: ahora estamos en el Equipo Hilo de Pescar.
Imagínate como un anolis en la Isla Lagarto. Tu vida es corta —normalmente solo un año— y está llena de desafíos diarios. Necesitas calentarte al sol, encontrar suficiente comida para sobrevivir, buscar pareja, proteger tu rama favorita de otros lagartos y evitar ser devorado por un depredador.
Al igual que los seres humanos, cada lagarto es único. Algunos tienen patas más largas, otros mandíbulas más fuertes, y todos se comportan de forma ligeramente distinta. Estas diferencias podrían determinar quién sobrevive y quién no; quién tiene más crías y quién no.
Estos resultados impulsan la evolución por selección natural, el proceso mediante el cual los organismos con rasgos más adecuados a su entorno tienden a sobrevivir y reproducirse más. Estos rasgos ventajosos se transmiten a las generaciones futuras, modificando gradualmente la especie con el tiempo. Sin embargo, los científicos aún no comprenden completamente cómo cada uno de estos rasgos predice los ganadores y perdedores de la vida en la naturaleza.
Para comprender cómo evolucionan las especies, los investigadores necesitan desentrañar esta caja negra de la evolución e investigar la selección natural en poblaciones silvestres. Mis colegas y yo lo estamos logrando mediante el estudio de los anolis con gran detalle. El año pasado fue especialmente emocionante: organizamos lo que llamamos las Olimpiadas de los Lagartos.
Imagen derecha: Atrapando un anolis con un lazo para lagartos. Fíjense bien: el lagarto se camufla perfectamente con el árbol. Neil Losin/Day's Edge Prods.
Pequeñas cañas de pescar
Con el calor matutino arreciando, avistamos nuestros primeros lagartos: anolis pardos cubanos cerca del suelo, y las escamas moteadas de los anolis de corteza de La Española justo encima. Más arriba, en las frondosas copas de los árboles, se encuentran los anolis verdes americanos y la especie más grande, el anolis caballero cubano, aproximadamente del tamaño de un gatito recién nacido.
En 2018, un nuevo contrincante entró en la arena: el anolis crestado puertorriqueño, una especie ya presente en Miami pero que aún no había llegado a Isla Lagarto. Su llegada nos brindó una inesperada oportunidad de estudiar cómo las especies pueden evolucionar en tiempo real en respuesta a un nuevo vecino.
Atrapar a estos ágiles atletas requiere paciencia y precisión. Con nuestras cañas de pescar modificadas, enrollamos cuidadosamente el hilo dental sobre sus cabezas. Cada sitio de captura está marcado con una cinta rosa brillante y un número de identificación único; todos los lagartos son transportados a nuestro laboratorio de campo, a poca distancia a pie.
Las Olimpiadas de Lagartos
Aquí comienzan las verdaderas pruebas olímpicas. Cada atleta se somete a una evaluación exhaustiva. Nuestra máquina de rayos X portátil revela su estructura ósea y escaneos de alta resolución recogen los detalles más complejos de sus pies. Esto es particularmente crítico: al igual que sus primos los geckos, los anolis poseen dedos notablemente pegajosos que les permiten aferrarse a superficies lisas como hojas y tal vez incluso sobrevivir a huracanes.
También medimos la forma y el filo de sus garras, ya que ambas características son cruciales para estos trepadores de árboles. Las muestras de ADN proporcionan una huella genética de cada individuo, lo que nos permite mapear las relaciones familiares en toda la isla y determinar cuál tiene mayor éxito reproductivo.
Imagen: Una máquina de rayos X portátil toma medidas detalladas del esqueleto de un lagarto. James Stroud
Las pruebas de rendimiento son donde la cosa se pone interesante. Imaginen una pequeña pista de carreras para lagartos. Con cámaras de video de alta velocidad, comprobamos con precisión la velocidad de cada lagarto y, con equipos especializados, medimos la fuerza con la que muerde y la fuerza con la que se agarra a ramas ásperas y hojas lisas.
Estas no son medidas arbitrarias; cada una representa una posible ventaja evolutiva. Los lagartos rápidos podrían escapar mejor de los depredadores. Las mordeduras fuertes podrían determinar a los ganadores en disputas territoriales. Un agarre excelente es crucial para las acrobacias en las copas de los árboles.
Cada medición nos ayuda a responder preguntas fundamentales sobre la evolución: ¿Viven más los lagartos más rápidos? ¿Producen más descendencia los que muerden con más fuerza? Estas son las métricas esenciales de la evolución por selección natural.
A medida que se acerca la tarde, el equipo reubica cada trozo de cinta rosa brillante y devuelve el lagarto correspondiente a la rama exacta en la que fue atrapado. Los anolis ahora llevan dos pequeñas etiquetas de 3 milímetros con un código único que nos permite identificarlo cuando lo recapturamos en futuros viajes de investigación, junto con un pequeño punto de esmalte de uñas blanco para que sepamos que no debemos atraparlo inmediatamente después de soltarlo.
A las 8:30 p. m., una vez finalizadas las Olimpiadas de Lagartos del día, regresamos a la isla con linternas frontales. La noche nos ofrece una perspectiva diferente. Algunos de los lagartos más astutos son difíciles de atrapar cuando están completamente cargados por el sol del mediodía, así que nuestras excursiones nocturnas nos permiten encontrarlos mientras duermen. Sin embargo, a menudo es una carrera contrarreloj. Las hambrientas serpientes de maíz, que se alimentan de lagartos, también están cazando, intentando encontrar a los anolis antes que nosotros. Al concluir otra jornada de 16 horas alrededor de las 23:30, el equipo comparte anécdotas de la noche.
Imagen: Si una serpiente trepa por una rama donde duerme una cría de anolis, el lagarto se despertará y se tirará al suelo para escapar. James Stroud
Evolución en la isla
Nuestro conjunto de datos de Isla Lagarto, que ahora abarca 10 años, 10 generaciones y cinco especies, representa uno de los estudios activos de mayor duración de su tipo en biología evolutiva. Al rastrear qué individuos sobreviven y se reproducen, y vincular su éxito a rasgos físicos y capacidades de rendimiento específicos, estamos documentando la selección natural con un detalle sin precedentes.
Hasta ahora hemos descubierto dos fascinantes patrones. Al principio, no convenía ser diferente en la Isla Lagarto. Los anolis con formas y tamaños muy promedio vivían más tiempo que aquellos con ligeras diferencias. Pero cuando llegaron los anolis crestados, todo cambió: de repente, los anolis pardos con patas más largas tuvieron una ventaja para sobrevivir.
Las Olimpiadas de Lagartos nos ayudan a comprender por qué. Los anolis crestados, más grandes y agresivos, obligan a los anolis pardos a pasar más tiempo en el suelo, donde aquellos con patas más largas podrían correr más rápido para escapar de los depredadores, lo que les permite sobrevivir mejor y transmitir sus genes de patas largas, mientras que los anolis de patas más cortas podrían ser devorados antes de poder reproducirse.
Al observar cómo se desarrolla la selección natural en respuesta a los cambios ambientales, en lugar de inferirla a partir de registros fósiles, proporcionamos evidencia de vanguardia de procesos evolutivos sobre los que Charles Darwin sólo podía teorizar.
Estos largos días de observación están revelando poco a poco uno de los procesos más fundamentales de la biología. Cada lagarto que capturamos, cada medición que realizamos, aporta una nueva dimensión a nuestra comprensión de cómo se adaptan y evolucionan las especies en un mundo en constante cambio.
Este artículo se republica desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Amid a tropical paradise known as ‘Lizard Island,’ researchers are cracking open evolution’s black box – scientist at work
James T. Stroud es profesor adjunto de Ecología y Evolución en el Instituto Tecnológico de Georgia.
