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Sobre evolución convergente en mariposas

En algunos casos la evolución convergente puede deberse a solamente un gen que actúa a lo largo de distintas especies.

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Mariposa Heliconius. Fuente: Chris Jiggins.

Durante 150 años se ha tratado de explicar la evolución convergente. Uno de los ejemplos más famosos es cómo varias especies venenosas de mariposas evolucionan para imitar los patrones de color unas de otras. Este patrón colorista envía un mensaje a posibles depredadores: “No me comas que soy venenosa”. Pero esto es algo difícil de explicar al tratarse de especies diferentes. Si cada especie representa una rama distinta, un camino sin retorno en el mecanismo evolutivo, ¿cómo consiguen ponerse de acuerdo para exhibir el mismo patrón?
Es más fácil explicar la aparición de la única solución óptima a un problema, ya que por ser la única óptima es posible que varias especies den con ella. Pero en este caso hay muchas soluciones que funcionarían por igual, basta cualquier patrón de color llamativo. Incluso cada especie podría advertir a sus depredadores con un patrón específico.
Hay una ventaja en tener el mismo patrón, pues así se refuerza el mensaje a los posibles depredadores. Éstos no tienen que aprenderse patrones distintos que significan igualmente peligro, sino sólo unos pocos, o uno en este caso de las mariposas.
No es fácil explicar un esfuerzo evolutivo común que dé con un único patrón, sobre todo porque al tratarse de especies distintas no se cruzan entre sí.
Ahora, un equipo internacional ha resuelto parte de este misterio identificando el gen único, llamado optix, responsable de patrón rojo característico de un género de mariposas. El resultado es la culminación de 10 años de trabajo.
Según Robert Reed, de UC Irvine, se trata del primer vistazo a cómo se dan el mimetismo o imitación y la evolución convergente a nivel genético. “Hemos descubierto el gen que controla la evolución de los patrones de color rojo a lo largo de especies de mariposas remotamente emparentadas”, añade. Se refiere a las mariposas del género Heliconius.
Según este investigador, el nuevo resultado está en consonancia con las pruebas que se han encontrado en diversas especies animales que apoyan la idea de que la evolución generalmente está controlada por un relativamente pequeño número de genes. Entre las decenas de miles de genes de un genoma típico, sólo unos pocos de ellos controlarían una y otra vez los cambios evolutivos más importantes.
Estos científicos han gastado años en la cría de estas delicadas mariposas en un gran recinto definido por una red en una región tropical para estudiar los genes que controlan sus patrones de color. Perfeccionaron además una técnica para analizar el mapa genético mediante el estudio de la expresión genética en las alas microdiseccionadas de estas mariposas.
Encontraron una fuerte correlación entre los patrones de color rojo y la expresión genética en una pequeña región del genoma y finalmente dieron con el gen en concreto responsable de los patrones rojos. El hallazgo fue confirmado mediante estudios genéticos de poblaciones en zonas híbridas, en donde mariposas de la misma especie, pero con diferentes tipos de color, se cruzan de forma natural.
Los biólogos se han estado preguntando si realmente son unos pocos genes los que controlan la evolución. Según Reed este es un bello ejemplo de cómo un único gen puede controlar la evolución de un patrón complejo en la Naturaleza.
Estos investigadores quieren ahora comprender por qué esto es así y descubrir qué hace a este gen en particular tan bueno para controlar una evolución rápida.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]