Article de Francesc Mestres, professor de genètica de la Universitat de Barcelona

El joc de simulació preparat per Recerca en Acció és un model força simplificat d’allò que passa a la natura. Si heu fet tres partides amb els arbres de soca blanca, haureu comprovat que captureu sobretot les papallones de color fosc per que les de color blanc costen més de veure (amb el temps i un xic d’entrenament podeu capturar també les de color blanc, però això no és el que passa a la natura). En segon lloc, potser us haureu adonat que cada cop hi ha menys papallones de color fosc. Això es una simulació del que passa a la natura: el fet d’eliminar un color fa que, al llarg de diverses generacions, aquest color es faci més rar.

Un cas real

La simulació que heu fet està basada en un cas real. Els naturalistes anglesos del segle XIX es van dedicar a recollir exemplars del lepidòpter Biston betularia i guardar-los en col·leccions entomològiques. D’aquesta manera es pot conèixer amb exactitud com han anat canviant en abundància les dues formes de color conegudes per a aquesta espècie, la forma clara (color blanquinós motejat) i la forma fosca (melànica).

La forma clara predomina als ambients naturals...

A l’Anglaterra de començaments del segle XIX l’ambient no estava contaminat, de manera que quan la forma clara de la papallona s’aturava damunt la superfície dels arbres, com l’escorça d’aquests també era clara i estaven recoberts de líquens (també grisosos), es camuflava molt be. En canvi, la forma fosca ressaltava molt respecte el color de fons de la superfície dels arbres. La forma clara estava doncs afavorida per la selecció natural al quedar perfectament camuflada. De manera que els depredadors naturals de la papallona Biston betularia (ocells, com per exemple el pitroig, Erithacus rubecula) detectaven amb facilitat la forma fosca i la devoraven de forma preferent.

...i la forma fosca predomina quan hi ha contaminació

Aquesta situació ambiental va canviar dràsticament a mitjans del segle XIX amb la industrialització mitjançant les màquines de vapor que utilitzaven el carbó com a combustible. Això va generar un ambient molt pol·lucionat, de forma que els líquens de les escorces dels arbres moriren, i a més a més s’acumulà una capa de sutge a la seva superfície. Per tant, l’escorça dels arbres esdevingué negre. Per aquesta raó la forma melànica (negre) de Biston betularia passà a camuflar-se molt be en aquest nou entorn, mentre que la forma clara era molt aparent. Per aquesta raó els ocells van passar a depredar preferencialment la forma clara, amb la qual cosa la forma fosca passà a ser la més abundant degut a que estava afavorida per la selecció natural. Aquesta situació es mantingué fins a finals de la dècada dels 60 del segle XX, on les mesures anti-pol•lució impulsades pel govern britànic van fer que de nou les superfícies dels arbres esdevinguessis poc a poc blanquinoses, de forma que la selecció va tornar a afavorir la forma clara (ben camuflada) enfront de la fosca.

La selecció canvia en variar l’ambient

Es important destacar que aquest exemple posa de manifest que es pot observar en acció la selecció natural (el principal mecanisme de canvi evolutiu, tal i com va suggerir el propi Darwin). També cal ressaltar que la selecció canvia al variar l’ambient. Primer, en un ambient no pol·lucionat, la forma clara era afavorida per la selecció al estar ben adaptada (camuflada). Desprès, al canviar les condicions cap a un entorn molt pol·lucionat, en aquest ambient la selecció va beneficiar a les formes fosques, que estaven llavors millor adaptades. El nou canvi ambiental (reducció de la pol·lució) va tornar a invertir les condicions de l’entorn, de forma que la forma clara va passar de nou a adaptar-se millor (tornava a no ser detectada pels depredadors) i era doncs afavorida per la selecció natural. Cal considerar també que si un tipus d’individus està afavorit per la selecció natural, automàticament un altre grup està contraseleccionat. Sempre que la selecció afavoreix les papallones d’un tipus de color (clar o fosc), l’altre tipus està en desavantatge.

Un exemple simplificat

Un altre detall important es que l’exemple que comentem és útil per a ressaltar els mecanismes evolutius però, com a tot model, es tracta d’una simplificació. Així, en la simulació, només hem considerat la viabilitat dels individus (si es camuflen tenen una probabilitat menor de patir depredació). La viabilitat és un factor fonamental sobre el que pot actuar la selecció natural. Però cal tenir en compte que no és l’únic factor, i no s’ha d’oblidar que la selecció pot actuar sobre molts altres nivells: fecunditat, fertilitat, tria de la parella, programa de producció dels gàmetes, etc. Fixem-nos en el següent cas: si tenim una papallona Biston betularia de forma clara sobre un fons d’arbres no contaminats es camuflarà molt be, però si és estèril els seus gens no passaran a la descendència i per tant no estarà afavorida per la selecció natural. En els fons, el concepte de la selecció natural no és més que una reproducció diferencial: un individu o grups d’individus de la població millor adaptats que la resta deixaran com a mitjana un número més grans de descendents a la següent generació. El que estarà afavorit per la selecció és el deixar més descendents que els altres. Això es pot assolir de diferents formes, per exemple, vivint més temps o tenint una fertilitat més gran.

Exemples de selecció

La selecció natural no solament es pot visualitzar en la natura, sinó que el seu efecte es pot quantificar. Així, s’ha pogut estimar l’efecte de la selecció natural en moltes espècies i moltes situacions diferents. El cas de Biston betularia ha estat molt estudiat a nivell quantitatiu i s’ha pogut mesurar l’efecte de la selecció (el que tècnicament es coneix com la eficàcia biològica i el coeficient de selecció). Entre els exemples clàssics de selecció natural està la progressiva resistència dels insectes en front dels insecticides o dels bacteris en front dels antibiòtics. En l’home s’ha pogut analitzar l’efecte de la selecció natural en malalties com ara l’anèmia falcèmica. Finalment no oblidem tampoc que la selecció artificial duta a terme per l’ésser humà durant segles sobre plantes i animals domèstics no es més que un reflex de com actua la selecció a nivell de la natura.

Francesc Mestres