Sin sexo también surgen nuevas especies
tapa — por Susana Gallardo el 14/06/2013 15:19
En una especie de gorgojos, que se reproducen en
forma asexual, investigadoras de Exactas-UBA encontraron tres linajes
diferentes a partir de las divergencias en su material genético. La
conclusión es que estas poblaciones se encuentran en pleno proceso de
especiación. Los resultados se publicaron en Molecular Phylogenetics and
Evolution.
Hembras
de Naupactus cervinus colectadas en el estado de San Pablo, Brasil.
Obsérvese el detalle del apéndice con el que introducen los huevos bajo
los calices de los frutos, en la corteza de los árboles, en la base de
las plantas, en la hojarasca o en las hendiduras del suelo (ovipositor).
Foto: Diana Martinez LLaser
En la naturaleza, el surgimiento de nuevas especies se produce luego de miles de años de acumulación de mutaciones genéticas entre dos grupos entre los que se han interrumpido los lazos reproductivos. Sin embargo, las poblaciones que se reproducen en forma asexual también pueden diversificarse en diferentes linajes hasta dar lugar a nuevas especies.
En efecto, en una especie de gorgojos (Naupactus cervinus), que constituyen una plaga agrícola, se han encontrado variaciones genéticas al punto de constituir linajes diferentes. Es el resultado de un trabajo publicado en Molecular Phylogenetics and Evolution, firmado por Marcela Rodriguero y Viviana Confalonieri, investigadoras del CONICET en el Departamento de Ecología, Genética y Evolución, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, junto con Analía Lanteri, investigadora en la Facultad de Ciencias Naturales y Museo, de la Universidad Nacional de La Plata.
La especie Naupactus cervinus se originó en la selva paranaense, que abarca la provincia de Misiones y el sur de Brasil, y se expandió hacia la región pampeana. “Esta especie engloba dos linajes, uno de la selva y otro de la pradera. Éste último se reproduce en forma asexual y ha colonizado áreas muy extensas, más allá del lugar de origen”, explica Rodriguero. Estos linajes asexuales lograron establecerse con éxito en América del Norte, Europa, África y Oceanía, gracias al intercambio comercial de diversos cultivos.
Pero hay un tercer linaje. “En un pueblo de la provincia de Misiones (Cerro Azul) y en una localidad de Santa Catarina, al sur de Brasil (Chapecó), encontramos un tercer linaje divergente”, confirma Rodriguero.
Casta e invasora
Los gorgojos que colonizaron nuevas tierras se reproducen por partenogénesis, que consiste en que los huevos producidos por cada hembra se desarrollan sin necesidad de fertilización, y dan lugar a clones idénticos a la madre.Ese tipo de reproducción es altamente eficiente pues todos los individuos de una población tienen descendencia, y la llegada de una sola larva a un nuevo territorio puede generar descendencia. Por ello, han podido invadir con éxito nuevas regiones. Para confirmar esta hipótesis y corroborar que se trata de individuos con madre y sin padre, las investigadoras se abocaron a estudiar numerosas poblaciones de gorgojos. “Encontramos no sólo que esta especie estaba compuesta en forma exclusiva por hembras, sino que también, al hacer análisis genéticos, detectamos que no se trataba de una sola especie, sino que posiblemente se trate de dos”, relata Confalonieri.
Al analizar el ADN de la mitocondria (organela del citoplasma celular que se hereda por vía materna), las investigadoras observaron que había linajes divergentes. En cambio, al indagar el ADN del núcleo, no había diferencias tan marcadas. “Vimos que la mitocondria refleja mejor un proceso de especiación en pleno desarrollo”, confirma Rodriguero.
El concepto de especie
Marcela Rodriguero y Viviana Confalonieri
Pero, ¿cómo comprobar si hay especies diferentes en poblaciones que se multiplican en forma asexual? Por otra parte, ¿cómo comprobar si forman parte de la misma especie, si no se cruzan entre sí?
El surgimiento de nuevas especies en organismos asexuales ya había sido encontrado en unos organismos acuáticos denominados rotíferos, y que llevan alrededor de 80 millones de años de vida asexual.
En el caso de los gorgojos, las investigadoras consideran el concepto filogenético de especie, que consiste en encontrar un conjunto de organismos que poseen un antepasado común y que puede ser distinguido de otros conjuntos de organismos, según explica Confalonieri.
Rodriguero analizó, en cada uno de los linajes, secuencias de ADN del núcleo así como del ADN mitocondrial, y buscó si la diversidad genética hallada en cada una de esas unidades tenía un antepasado común más reciente que con respecto a la otra unidad biológica. “Hacemos un árbol evolutivo, y vemos si puede haber un antepasado común a los individuos que conforman cada uno de los tres linajes”, explica, y prosigue: “En este caso, tenemos tres subgrupos de individuos (clados), que se unen muy atrás en el tiempo evolutivo”.
Los resultados obtenidos indican que esos linajes estuvieron separados durante aproximadamente 200 mil años. “Es poco tiempo para la formación de una nueva especie, pues, en general, ese proceso puede llevar un millón de años, o más”, afirma Confalonieri.
El hecho de haber hallado la variación en la mitocondria y no en el núcleo indica que el proceso se encuentra en una etapa muy temprana, pues, si hay cambios en el ADN del núcleo, todavía son casi indistinguibles, por eso, todavía no se observan morfologías diferentes.
¿Por qué se separan los linajes? “La causa residiría en factores ecológicos, por ejemplo, un grupo se adapta a un determinado medio ambiente, y el otro grupo, a otro; entonces se empiezan a separar porque tienen requerimientos distintos y forman dos unidades evolutivas independientes, o bien podría deberse al aislamiento geográfico. Ambas posibilidades dejan su huella en el ADN”, concluye Confalonieri.
Por su parte, Rodriguero remarca: “El corolario es que en el ADN están impresas no sólo las instrucciones para crear, mantener y reproducir un ser vivo, sino que está también impresa la historia evolutiva de los individuos”.
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