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
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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
Un gran problema de la biología es la definición de especie. Si se
consideran las especies que se reproducen sexualmente, y se quiere saber
si dos linajes corresponden o no a la misma especie, hay que ver si se
pueden cruzar. Si, en efecto, hay reproducción entre individuos de
diferentes linajes, y la descendencia, a su vez, puede reproducirse en
forma sexual, esto quiere decir que esos linajes forman parte de la
misma especie.
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”.
Gracias por enseñarme a enseñar!
Presentación
Los
primeros científicos que intentaron dar una explicación a la gran
variedad de especies fósiles que se iban descubriendo, trabajaban
siguiendo el método científico. Aun así, tenían unas profundas
convicciones religiosas y eran fijistas y creacionistas.
Pero
durante una época de sequía intelectual y científica, la presencia de
“piedras” con forma de animales o plantas derivó en varias
posibilidades:
La historia de los descubrimientos científicos está llena de coincidencias y competiciones por ser el primero.
Se
basaba en la variabilidad en la descendencia, es decir, no todos los
descendientes de una pareja son exactamente iguales, unos son más altos,
otros más bajos, de diferente color, etc. Diferentes cambios
ambientales provocarían la supervivencia de los más aptos, debido a una
selección natural que, mediante diversos mecanismos, dejaría fuera a los
menos adaptados.
En algunas zonas, como en las islas Galápagos, observo las sutiles
diferencias que había entre diferentes especies de las distintas islas,
como los famosos “pinzones de Darwin”.
A
la vuelta del viaje, Darwin empezó a redactar sus conclusiones. Pero
tardó mucho tiempo en publicar su libro El origen de las especies,
debido a la mala salud y al rechazo social y religioso a sus ideas.
A
pesar de la imposibilidad de un registro fósil absolutamente completo,
la evolución es un hecho, y las evidencias que lo prueban no son simples
observaciones, sino las predicciones comprobadas de una hipótesis.
Ninguna otra teoría acerca del origen y mantenimiento de la diversidad
biológica posee tal cantidad de evidencias ni está apoyada por tal
cantidad de estudios científicos como la actual teoría de la
evolución.Veamos las diferentes pruebas que avalan la teoría de la
evolución.