El mutualismo obligado es un caso especial de mutualismo en el que una interacción ecológica entre especies se beneficia mutuamente, y una o todas las especies son incapaces de sobrevivir sin la otra. [ 1 ] En algunas relaciones obligadas, solo una especie depende de la relación. La higuera y las avispas de la higuera son un ejemplo de relación coobligada, donde ambas especies dependen totalmente de la relación. La higuera depende completamente de la avispa de la higuera para la polinización, y la avispa de la higuera necesita la higuera para reproducirse. [ 2 ] Muchas relaciones insecto-hongo también son coobligadas: el insecto dispersa, y en algunos casos protege, a los hongos, mientras que los hongos proporcionan nutrientes a los insectos. Esta interacción permite que los insectos y los hongos, como grupo, habiten ambientes previamente inhóspitos o inaccesibles. [ 3 ] Aunque las relaciones obligadas no tienen por qué limitarse a dos especies, a menudo se las describe como tales, considerando la relación como compuesta por un huésped y un simbionte, aunque los términos a menudo se atribuyen arbitrariamente. [ 4 ]
Evolución del mutualismo obligado
Las relaciones mutualistas obligadas, donde las especies dependen completamente unas de otras para sobrevivir, pueden evolucionar a través de diferentes vías. En algunos casos, un simbionte de vida libre puede ser engullido por un organismo huésped y posteriormente transmitido verticalmente, dando lugar a una dependencia obligada. [ 4 ] Sin embargo, es más común que los mutualismos facultativos, donde el mutualista puede existir de forma independiente o en asociación con un huésped, actúen como un paso intermedio hacia la evolución del mutualismo obligado o co-obligado. [ 4 ] En este segundo caso, la evolución del mutualismo obligado se puede dividir en tres etapas: formación, mantenimiento y transformación. [ 3 ]
Formación
La formación del mutualismo facultativo requiere que todas las especies involucradas se beneficien de su cooperación mutua. Este mutualismo, si bien beneficia a dichas especies, se entiende mejor como coexplotación. El mutualismo facultativo se produce cuando los intereses de las especies coinciden, de modo que cada una puede explotar recíprocamente a la otra en beneficio de ambas. [ 5 ]
Mantenimiento
Para que las relaciones facultativas se conviertan en obligatorias, el mutualismo facultativo debe mantenerse y continuar a través de las generaciones. Existen dos métodos para que la relación se transmita a través de las generaciones: la transmisión vertical y la horizontal . La transmisión vertical implica el paso de simbiontes de los padres a los descendientes. La transmisión horizontal implica el paso de simbiontes entre huéspedes no emparentados. [ 5 ] Se propone que la transmisión vertical genera una relación más estable, ya que en ella un huésped se empareja con el mismo simbionte en cada generación, lo que aumenta las posibilidades de coadaptación entre ambos. En la transmisión vertical, los huéspedes y los simbiontes también comparten el destino reproductivo y, por lo tanto, ambos sufren de engaño. [ 6 ]
Un tramposo es un mutualista que gana más de lo que recibe. Un ejemplo extremo sería un organismo que se beneficia de una relación sin dar nada a cambio, como un insecto que se alimenta de néctar sin contribuir a la polinización. [ 7 ] Se cree que los tramposos desestabilizan las relaciones mutualistas, tanto cuando aparecen como un tercer participante explotador como cuando resultan como mutantes dentro de relaciones mutualistas preexistentes. [ 8 ] La transmisión horizontal, donde puede haber múltiples simbiontes, puede dar lugar a competencia entre simbiontes y explotación del huésped. [ 6 ]
Existen numerosas relaciones obligadas que implican transmisión horizontal. También se ha observado que la coexistencia entre mutualistas y explotadores no es infrecuente. [ 7 ] Los oportunistas suelen coexistir con las relaciones mutualistas, y en el mutualismo obligado, la presencia de exploradores externos al inicio de la formación de la relación puede proteger la relación huésped-simbionte de una mayor explotación posterior. [ 8 ]
Transformación
Una vez que un grupo mutualista alcanza un punto de estabilidad, donde ambas especies se benefician y no existe un problema desestabilizador con individuos oportunistas, puede ocurrir la tercera etapa: la transformación. En esta etapa, los mutualistas pierden la capacidad de sobrevivir independientemente unos de otros y, por lo tanto, forman un nuevo superorganismo . En este caso, cada simbionte se ha especializado tanto dentro del grupo mutualista que ahora depende completamente de la relación. [ 3 ]
Los cambios fisiológicos y de comportamiento pueden evolucionar como consecuencia de la dependencia obligada. En los grupos mutualistas de insectos y hongos, por ejemplo, los órganos portadores de esporas de los hongos en los insectos y la producción de esporas reproductivas asexuales cada vez más ricas en nutrientes en los hongos parecen ser parte de la relación de co-dependencia obligada. [ 3 ] En la relación de co-dependencia obligada entre la higuera y las avispas, las avispas hembras han desarrollado rasgos morfológicos, como cabezas alargadas y antenas y alas fácilmente desprendibles, que les permiten entrar en el ostil de la higuera y depositar huevos y recolectar polen; asimismo, a medida que la higuera madura, produce alimento para las larvas de la avispa. [ 9 ]
Consecuencias evolutivas
La dependencia obligatoria vincula el destino evolutivo de los organismos involucrados; este acoplamiento puede tener consecuencias tanto negativas como positivas. [ 1 ] Este acoplamiento puede mejorar la capacidad del organismo para evolucionar porque la selección natural puede influir en dos genomas a la vez, lo que significa que hay más oportunidades para que una mutación impacte positivamente a ambas especies. [ 1 ] Este acoplamiento también puede afectar negativamente la evolución de las especies al limitar la capacidad de una especie para reaccionar a las presiones selectivas ambientales , vinculando al organismo con mayor aptitud a un organismo con menor aptitud; esto se conoce como la hipótesis del eslabón más débil. [ 1 ]
Estudiando el mutualismo obligado
Comprender cómo la dependencia obligada afecta la evolución de las especies involucradas, así como poder identificar y comprender adecuadamente las relaciones obligadas, es importante para predecir y quizás protegerse contra los impactos del cambio climático en las comunidades ecológicas. No es fácil estudiar o identificar las especies obligadas y el número de especies involucradas en relaciones obligadas, ya que los huéspedes y simbiontes pierden y adquieren rasgos en su relación, lo que dificulta determinar sus relaciones taxonómicas con otras especies. [ 5 ] Estudiar las relaciones obligadas también es difícil, ya que no responden bien a la interferencia experimental. [ 1 ]
Referencias
- 1 2 3 4 5 Pauli, Benedikt; Oña, Leonardo; Hermann, Marita; Kost, Christian (2022-01-17). "La cooperación mutualista obligada limita la capacidad de evolución" . Nature Communications . 13 (1): 337. Bibcode : 2022NatCo..13..337P . doi : 10.1038/ s41467-021-27630-9 . ISSN 2041-1723 . PMC 8764027. PMID 35039522 .
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