¡No me copies! (o qué tienen en común una botella de anís, una hormiga y un escarabajo).

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Durante la evolución biológica, los organismos cambian de muy distintas maneras a lo largo del tiempo. Tradicionalmente tendemos a pensar que se van separando o, mejor dicho, van divergiendo cada vez más entre sí, y en líneas generales es correcto. Así encontramos órganos que tuvieron un origen común y que han divergido hasta parecerse poco, incluso en su función: el ala de un murciélago, la aleta de un delfín o la pata de un caballo parecen órganos completamente distintos, pero si estudiamos su anatomía interna, observamos que responden a la misma estructura.

Extremidades anteriores homólogas

Las estructuras como éstas que, a pesar de tener diferente aspecto y/o función, son similares anatómicamente por tener el mismo origen evolutivo se denominan homólogas y el fenómeno se llama divergencia adaptativa. A partir de la misma estructura, la adaptación a distintos medios y modos de vida ha utilizado el mismo órgano para resolver problemas diferentes.

Oro parece, plata no es…

Sin embargo, la adaptación produce en ocasiones el efecto contrario: dos órganos de origen evolutivo muy distinto pueden presentar la misma función e incluso un aspecto similar. En estos casos, hablamos de órganos análogos, y el fenómeno se conoce como convergencia adaptativa. El ala de las aves y el de las mariposas representan uno de los ejemplos más conocidos, pero existen muchísimos otros.

En el caso de la convergencia adaptativa, la presión selectiva ha llevado a modificar órganos de diferente naturaleza hacia una forma y función similares, con objeto de resolver un mismo problema por diferentes caminos.

No solo copian los japoneses

Podríamos pensar que los fenómenos de convergencia se reducen al campo de la biología evolutiva, pero no estaríamos totalmente en lo cierto. La cultura y la tecnología humana también producen instrumentos convergentes con otras formas biológicas, a veces por copia, a veces por coincidencia.

El mecanismo de una cámara fotográfica y  la del ojo humano, el diseño interno de los cables de acero y las fibras de colágeno en los tendones o el funcionamiento del velcro y las estructuras que emplean algunas semillas para su dispersión,  son solamente ejemplos de como nuestros aparatos también copian las soluciones de la naturaleza.

¿En qué se parece una botella de anís, una hormiga y un escarabajo?

La inspiración en diseños biológicos para resolver problemas humanos no es algo raro, e incluso tiene nombre: biomimética. Sin embargo, en ocasiones no se trata de una copia, sino una verdadera convergencia adaptativa en toda regla: ante el mismo problema, animales y cultura humana han desarrollado soluciones similares de forma independiente.

Uno de los casos más curiosos, en el que hemos trabajado personalmente, reune botellas de anís y adornos ceremoniales con órganos biológicos emisores de sonido. Se trata de un fenómeno de convergencia adaptativa en la producción de sonido o, mejor dicho, en la comunicación acústica de especies tan dispares como el ser humano, los escarabajos y las hormigas.

La botella de anís es un instrumento tradicional de Castilla y Extremadura, que se emplea desde principios del siglo XIX y se utiliza como acompañamiento en diversas canciones populares. La forma de tocar consiste en raspar la superficie rugosa de la botella con una llave o una cuchara metálicas. Instrumentos similares basados en el mecanismo de rascado de una superficie ranurada, tales  como el Guiro, los rascadores de hueso o simples conchas,  nos acompañan desde la prehistoria.

Sin embargo, otros animales inventaron el mismo tipo de instrumento unos cuantos millones de años antes que nosotros. Muchos insectos poseen mecanismos muy parecidos estructuralmente a los arriba descritos, con la diferencia de que no los han fabricado, sino que forman parte de la estructura de su cuerpo.

Foto: J.M.Hernández

Algunos escarabajos, como el Iberodorcadion de la izquierda, presentan una placa estriada en la región dorsal del tórax que rasca contra el borde engrosado del segmento anterior cuando el coleóptero mueve arriba abajo la cabeza y el tórax. La estructura de la placa, denominada pars stridens, hace las veces de «botella de anís», emitiendo un sonido tan peculiar como éste:

Foto: J.P.Zaballos

Un órgano de este tipo, denominado órgano estridulador, lo podemos encontrar en otras familias de escarabajos, como los carábidos del género Typhlocharis (derecha), con la peculiaridad de que aparece en un lugar muy diferente: la cabeza.

Y aún podemos encontrar la misma estructura en un grupo tan alejado de los escarabajos como son las hormigas, y en una ubicación tan alejada de la cabeza como el abdomen. Messor barbarus, una especie de hormiga bastante común, presenta una placa estriada en la región dorsal del cuarto segmento abdominal, el cual rasca contra el borde engrosado del tercer segmento.

Como es de esperar, una estructura similar produce un sonido similar, y así suena nuestra hormiga:

Foto: E.Ruiz, M.D.Martínez & J.M.Hernández

Sin duda, se trata de un caso curioso de aparición de la misma estructura en tres lugares tan diferentes como la cabeza, el tórax y el abdomen, y que además nos muestra que los fenómenos de convergencia adaptativa no son nada raro en la naturaleza. De hecho, no es necesario ir a buscar grandes vertebrados con portentosas adaptaciones al vuelo o la natación en el océano. En el jardín de nuestra casa o en el parque más cercano podemos observar en cualquier momento la evolución en acción, de mano de animales que  si bien son más pequeños no por ello son menos interesantes.

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