Carrera armamentista y coevaluación

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(Willumsen, Buckner, & Neeson, 2001b)

Hay dos presiones de selección o interacciones ecológicas que son particularmente notables a la hora de entender la selección natural, la relación depredador-presa y la relación de simbiosis parasítica, debido a que los dos miembros de la interacción evolucionan mecanismos para combatirse o para convivir de manera más prolongada.  Las adaptaciones generadas por interacciones dos o más especies se conoce como coevolución. En la coevolución de la relación depredador presa tenemos varios ejemplos de una alta especialización, en la cual un depredador se especializa en consumir una presa que nadie más puede, como en el caso del tritón granuloso “Taricha granulosa” que solo puede ser consumido por la serpiente de jarretera “Thamnophis sirtalis” y otras serpientes del género “Thamnophis spp.” Aunque estas serpientes no son venenosas, han evolucionado independientemente genes que les confiere resistencia al veneno de los tritones, los cuales han ido evolucionando en cada generación, de forma tal que las serpientes modernas son más resistentes al veneno y los tritones modernos son más venenosos (Brodie III & Brodie Jr, 1991; Hanifin, Yotsu-Yamashita, Yasumoto, & Brodie, 1999; Williams, Hanifin, Brodie, & Brodie III, 2010). 

Figura 61.  Ejemplar del tritón granuloso (Taricha granulosa).

Figura 62.  Ejemplar de la serpiente de jarretera (Thamnophis sirtalis).

La clave del proceso evolutivo es que los diferentes miembros de una especie respondan de manera diferente al mismo estímulo, por lo que los biólogos evolutivos prestan mucha atención a detectar y cuantificar las diferentes respuestas a una presión de selección como la respuesta al veneno de una presa. Las carreras armamentistas cobran un precio a los depredadores, pues muchas veces especializarse en una presa les impide cazar otras o los hace más vulnerables a sus propios depredadores, dado que la evolución no es un proceso de perfeccionamiento, por lo general tenemos organismos imperfectos con adaptación óptimas, pero con varios puntos débiles. 

Figura 63.  Ejemplar de guepardo (Acinonyx jubatus).

Por ejemplo los guepardos “Acinonyx jubatus” solo pueden cazar además de presas pequeñas a la ágil gacela de Thompson “Eudorcas thomsonii”, pero a cambio no pueden cazar otras grandes presas, tienen poca grasa corporal por lo que no pueden aguantar hambre por mucho tiempo (Bro‐Jørgensen, 2016).  Aunque los humanos ya no tenemos miedo generalmente de los grades e impresionantes depredadores, aún sigue existiendo una relación ecológica a la que tememos, la relación de parasitismo. Los seres humanos podemos ser parasitados por un sinnúmero de tipos de seres vivos, desde artrópodos como las moscas carnívoras, pasando por gusanos redondos y gusanos planos, todo tipo de protistas como los que causan la malaria, bacterias que están en todas partes y por los virus que se encuentran entre lo vivo y o no vivo.  

Figura 64.  Ejemplar de la gacela de Thomson (Eudorcas thomsonii).

Las bacterias fueron por mucho tiempo los parásitos más temibles, aunque no fueran conocidos, causantes de enfermedades como la peste negra y la tuberculosis hasta que a mediados del siglo XX se culminó el desarrollo de los antibióticos descubiertos casi por accidente por Alexander Flemming. La Penicilina y los antibióticos que le siguieron fueron muy exitosos en controlar enfermedades infeccionas de tipo bacteriano, a tal punto que muchos pensaban que la humanidad había vencido a las enfermedades infecciosas de una vez por todas (Commission & Commission, 1958; Walsh, 2003; Zaffiri, Gardner, & Toledo-Pereyra, 2012). La tuberculosis es una infección bacteriana contagiosa que compromete principalmente a los pulmones, pero puede propagarse a otros órganos. La especie de bacteria más importante y representativa causante de tuberculosis es Mycobacterium tuberculosis o bacilo de Koch, el cual se pensaba había sido controlado por el uso extendido de antibióticos (O’Neill et al., 2018). La tuberculosis puede mantenerse como un comensal latente hasta que el sistema inmune del anfitrión se debilita, momento en el cual pasa a ser un parásito que destruye los pulmones y se disemina a otros órganos. El problema radica en que el mal uso de los antibióticos selecciona aquellas variantes con resistencia, y con los años estas resistencias se han acumulado haciendo que muchas enfermedades infecciones vuelvan a ser problemas de salud pública.
Hace tan sólo unas décadas, los antibióticos se consideraban medicamentos milagrosos por lo bien que curaban las enfermedades mortales. Irónicamente, muchos antibióticos se han vuelto menos eficaces precisamente porque funcionaban tan bien, que se han utilizado con demasiada frecuencia. La era de los antibióticos comenzó en 1929 con la observación de Alexander Fleming de que las bacterias no crecían cerca de colonias del hongo Penicillium sp. En los decenios posteriores a este descubrimiento trascendental, las moléculas producidas por ciertos hongos y bacterias se han utilizado con éxito para combatir enfermedades bacterianas como la tuberculosis y la neumonía, y los antibióticos han hecho que disminuya drásticamente la mortalidad asociada a muchas enfermedades infecciosas. La edad de oro de los antibióticos resultó ser corta (Commission & Commission, 1958; Walsh, 2003; Zaffiri et al., 2012). 
Durante los últimos decenios, muchas cepas de bacterias han adquirido resistencia a los antibióticos debido a la presión de selección impuesta por los propios antibióticos sobre seres vivos que evolucionan muy rápido. Un ejemplo es Neisseria gonorrhoeae, la bacteria causante de la gonorrea, que se muestra a la derecha. En la década de 1960, la mayoría de los casos de gonorrea podían tratarse con penicilina o ampicilina. En la actualidad, más del 24% de las bacterias de la gonorrea de los EE.UU. son resistentes a al menos uno de los dos antibióticos y el 98% de las bacterias de la gonorrea del Sudeste de Asia son resistentes a la penicilina. Las bacterias infecciosas son mucho más difíciles de tratar que sus predecesoras de hace diez o veinte años. Los médicos echan de menos «los viejos tiempos» en que los antibióticos que recetaban curaban sistemáticamente a sus pacientes (Berkeley, n.d.).  
Dadas las condiciones de tiempo, herencia y variabilidad, cualquier organismo vivo (incluidas las bacterias) evoluciona cuando se introduce una presión selectiva (en este caso, los antibióticos). No obstante, la teoría evolutiva también proporciona a los médicos y pacientes algunas estrategias específicas para retrasar que se extienda, más aún, la evolución de la resistencia a los antibióticos. Entre estas estrategias se encuentran: 
• No utilizar los antibióticos para tratar las infecciones virales
• Evitar las dosis bajas de antibióticos durante periodos prolongados
• Cuando se trate una infección bacteriana con antibióticos, se deben tomar todas las pastillas
• Utilizar una combinación de medicamentos para tratar una infección bacteriana
• Disminuir y eliminar el uso «preventivo» de antibióticos en el ganado y los cultivos
En definitiva, reconocer que las bacterias son seres que evolucionan y comprender su evolución debería ayudarnos a controlar esa evolución, permitiéndonos prolongar el tiempo de vida útil de los antibióticos (Berkeley, n.d.).