Articulo de referencia

La regla de Cope

La regla de Cope establece que los linajes aumentan de tamaño a lo largo del tiempo evolutivo. Juramaia fue uno de los primeros mamíferos , un euterio basal del Jurásico Superio...

La regla de Cope establece que los linajes aumentan de tamaño a lo largo del tiempo evolutivo.
Juramaia fue uno de los primeros mamíferos , un euterio basal del Jurásico Superior , de no más de 10 cm de longitud.
El elefante africano de sabana , un mamífero moderno, puede alcanzar una altura de casi 4 metros.

La regla de Cope , que lleva el nombre del paleontólogo estadounidense Edward Drinker Cope , [ 1 ] [ 2 ] postula que los linajes de población tienden a aumentar en tamaño corporal a lo largo del tiempo evolutivo. [ 3 ] Cope nunca la enunció explícitamente, aunque favorecía la ocurrencia de tendencias evolutivas lineales . [ 4 ] A veces también se la conoce como la regla de Cope-Depéret , [ 5 ] porque Charles Depéret defendió explícitamente la idea. [ 6 ] Theodor Eimer también lo había hecho antes. [ 4 ] El término "regla de Cope" fue aparentemente acuñado por Bernhard Rensch , [ 1 ] basándose en el hecho de que Depéret había "ensalzado a Cope" en su libro. [ 4 ] [ a ] ​​Si bien la regla se ha demostrado en muchos casos, no se cumple en todos los niveles taxonómicos ni en todos los clados . Un mayor tamaño corporal se asocia con una mayor aptitud por varias razones, aunque también existen algunas desventajas tanto a nivel individual como de clado: los clados que comprenden individuos más grandes son más propensos a la extinción , lo que puede actuar como un límite al tamaño máximo de los organismos .

Función

Efectos del crecimiento

La selección direccional parece actuar sobre el tamaño de los organismos, mientras que muestra un efecto mucho menor sobre otros rasgos morfológicos, [ 10 ] aunque es posible que esta percepción sea resultado de un sesgo de la muestra. [ 3 ] Esta presión selectiva puede explicarse por una serie de ventajas, tanto en términos de éxito de apareamiento como de tasa de supervivencia. [ 10 ]

Por ejemplo, a los organismos más grandes les resulta más fácil evitar o combatir a los depredadores y capturar presas, reproducirse, matar a sus competidores, sobrevivir a períodos de escasez temporal y resistir cambios climáticos rápidos. [ 3 ] También pueden beneficiarse potencialmente de una mayor eficiencia térmica , una mayor inteligencia y una vida útil más prolongada. [ 3 ]

Para contrarrestar estas ventajas, los organismos más grandes requieren más alimento y agua, y pasan de la selección r a la selección K. Su mayor tiempo de generación implica un período más prolongado de dependencia de la madre y, a escala macroevolutiva, restringe la capacidad del clado para evolucionar rápidamente en respuesta a entornos cambiantes. [ 3 ]

Limitar el crecimiento

De no ser restringida, la tendencia a un tamaño cada vez mayor produciría organismos de proporciones gigantescas. Por lo tanto, algunos factores deben limitar este proceso. En un nivel, es posible que la mayor vulnerabilidad del clado a la extinción, a medida que sus miembros se hacen más grandes, signifique que ningún taxón sobreviva el tiempo suficiente para que los individuos alcancen tamaños enormes. [ 3 ] Probablemente también existan límites físicos impuestos al tamaño de algunos organismos; por ejemplo, los insectos deben ser lo suficientemente pequeños para que el oxígeno se difunda a todas las partes de sus cuerpos, las aves voladoras deben ser lo suficientemente ligeras para volar, y la longitud del cuello de las jirafas puede estar limitada por la presión sanguínea que sus corazones pueden generar. [ 3 ] Finalmente, puede haber un elemento competitivo, en el sentido de que los cambios de tamaño están necesariamente acompañados de cambios en el nicho ecológico. Por ejemplo, los carnívoros terrestres de más de 21  kg casi siempre depredan organismos más grandes, no más pequeños, que ellos mismos. [ 11 ] Si dicho nicho ya está ocupado, la presión competitiva puede oponerse a la selección direccional. [ 3 ] Los tres clados de Canidae ( Hesperocyoninae , Borophaginae y Caninae ) muestran una tendencia hacia un mayor tamaño, aunque los dos primeros están ahora extintos. [ 12 ]

Validez

Cope reconoció que los clados de mamíferos cenozoicos parecían originarse como individuos pequeños, y que la masa corporal aumentaba a lo largo de la historia de un clado. [ 13 ] Al analizar el caso de la evolución de los cánidos en Norteamérica , Blaire Van Valkenburgh de UCLA y sus colaboradores afirman:

Cope's rule, or the evolutionary trend toward larger body size, is common among mammals. Large size enhances the ability to avoid predators and capture prey, enhances reproductive success, and improves thermal efficiency. Moreover, in large carnivores, interspecific competition for food tends to be relatively intense, and bigger species tend to dominate and kill smaller competitors. Progenitors of hypercarnivorous lineages may have started as relatively small-bodied scavengers of large carcasses, similar to foxes and coyotes, with selection favoring both larger size and enhanced craniodental adaptations for meat eating. Moreover, the evolution of predator size is likely to be influenced by changes in prey size, and a significant trend toward larger size has been documented for large North American mammals, including both herbivores and carnivores, in the Cenozoic.[11]

In some cases, the increase in body size may represent a passive, rather than an active, trend.[14] In other words, the maximum size increases, but the minimum size does not; this is usually a result of size varying pseudo-randomly rather than directed evolution. This does not fall into Cope's rule sensu stricto, but is considered by many workers to be an example of "Cope's rule sensu lato".[15] In other cases, an increase in size may in fact represent a transition to an optimal body size, and not imply that populations always develop to a larger size.[13]

Sin embargo, muchos paleobiólogos son escépticos sobre la validez de la regla de Cope, que puede representar simplemente un artefacto estadístico. [ 3 ] [ 16 ] Los supuestos ejemplos de la regla de Cope a menudo asumen que la edad estratigráfica de los fósiles es proporcional a su "rango de clado", una medida de cuán derivados están de un estado ancestral; esta relación es de hecho bastante débil. [ 17 ] Los contraejemplos a la regla de Cope son comunes a lo largo del tiempo geológico; aunque el aumento de tamaño ocurre con más frecuencia que no, no es en absoluto universal. Por ejemplo, entre los géneros de moluscos del Cretácico, un aumento de tamaño no es más común que la estasis o una disminución. [ 15 ] En muchos casos, la regla de Cope solo opera en ciertos niveles taxonómicos (por ejemplo, un orden puede obedecer la regla de Cope, mientras que sus familias constituyentes no), o más generalmente, puede aplicarse solo a algunos clados de un taxón. [ 18 ] Los dinosaurios gigantes parecen haber evolucionado docenas de veces, en respuesta a las condiciones ambientales locales. [ 19 ] [ 20 ]

A pesar de numerosos contraejemplos, la regla de Cope se confirma en muchos casos. Por ejemplo, todos los filos de invertebrados marinos, excepto los moluscos, muestran un aumento de tamaño entre el Cámbrico y el Pérmico. [ 21 ] En conjunto, los dinosaurios exhiben un aumento en la longitud corporal a lo largo de su evolución. [ 22 ] La regla de Cope también parece cumplirse en clados donde se espera una restricción en el tamaño. Por ejemplo, se podría esperar que el tamaño de las aves estuviera restringido, ya que mayores masas implican un mayor gasto energético en vuelo. Se ha sugerido que las aves siguen la ley de Cope, [ 23 ] aunque un reanálisis posterior de los mismos datos sugirió lo contrario. [ 24 ]

Un extenso estudio publicado en 2015 respalda la presencia de una tendencia hacia un mayor tamaño corporal en los animales marinos durante el Fanerozoico . Sin embargo, esta tendencia se presentó principalmente en el Paleozoico y el Cenozoico ; el Mesozoico fue un período de relativa estabilidad. La tendencia no se atribuye simplemente a una deriva neutra en el tamaño corporal a partir de ancestros pequeños, sino que fue impulsada principalmente por una mayor tasa de diversificación en clases de mayor tamaño promedio. Un componente menor de la tendencia general se debe a tendencias de aumento de tamaño dentro de familias individuales. [ 25 ]

Notas

  1. En su artículo, Rensch reprodujo una cita errónea de una obra de Cope [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] (que aparentemente no había leído) de la traducción al inglés del libro de Depéret. [ 4 ]

Referencias

  1. 1 2 Rensch, B. (septiembre de 1948). "Cambios histológicos correlacionados con cambios evolutivos del tamaño corporal". Evolution . 2 ( 3): 218– 230. doi : 10.2307/2405381 . JSTOR 2405381. PMID 18884663 .  
  2. Stanley, SM (marzo de 1973). "Una explicación de la regla de Cope". Evolution . 27 ( 1): 1– 26. doi : 10.2307/2407115 . JSTOR 2407115. PMID 28563664 .  
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hone DW; Benton MJ (2005). "La evolución del gran tamaño: ¿cómo funciona la regla de Cope?" (PDF) . Tendencias en Ecología y Evolución . 20 (1): 4– 6. doi : 10.1016/j.tree.2004.10.012 . PMID 16701331 . 
  4. 1 2 3 4 Polly, PD; Alroy, J. (1998-10-02). "La regla de Cope". Science . 282 (5386): 50– 51. Bibcode : 1998Sci...282...47P . doi : 10.1126/science.282.5386.47f . PMID 9786796 . S2CID 41642689 .  
  5. Monroe, MJ; Bokma, F. (2010). "Poca evidencia de la regla de Cope a partir del análisis filogenético bayesiano de mamíferos existentes". Journal of Evolutionary Biology . 23 (9): 2017– 2021. doi : 10.1111/j.1420-9101.2010.02051.x . PMID 20629852. S2CID 20184065 .  
  6. Charles Jean Julien Depéret (1907). Les transforms du monde animal (en francés). E. Flammarion.
  7. Cope, ED (febrero de 1885). "Sobre la evolución de los vertebrados, progresiva y retrógrada" . American Naturalist . 19 (2): 140– 148. Bibcode : 1885ANat...19..140C . doi : 10.1086/273881 . JSTOR 2450032 . 
  8. Cope, ED (marzo de 1885). "Sobre la evolución de los vertebrados, progresiva y retrógrada (continuación)". American Naturalist . 19 (3): 234– 247. Bibcode : 1885ANat...19..234C . doi : 10.1086/273900 . JSTOR 2450075. S2CID 84538510 .  
  9. Cope, ED (abril de 1885). "Sobre la evolución de los vertebrados, progresiva y retrógrada (continuación)" . American Naturalist . 19 (4): 341–353 . Bibcode : 1885ANat...19..341C . doi : 10.1086/273923 . JSTOR 2450836 . 
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