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Unos microorganismos genéticamente indistinguibles empezaron a separarse en dos grupos y empezaron a evolucionar hacia dos especies distintas pese a que comparten exactamente el mismo hábitat, no hay barreras geográficas e incluso intercambian algún gen de vez en cuando.

Los investigadores en las cercanías del volcán Mutnovsky en donde realizaron su investigación. Fuente: Rachel Whitaker.

Uno de los procesos más fascinantes de la evolución es el de la especiación, es decir, la creación de nuevas especies a partir de otras existentes.
Lo primero que nos asalta a la mente es cómo podemos definir que una especie es realmente nueva. La definición estándar dice que una nueva especie escindida de otra constituye una nueva especie cuando el cruce de un individuo de la nueva y otro de la antigua ya no produce descendencia fértil. Una vez sucede esto se asegura que ambas especies seguirán caminos evolutivos distintos, pues no se produce hibridación viable que desdibuje las dos especies. Podemos cruzar una yegua y un burro para obtener una mula, pero la mula es estéril.
Lo difícil es explicar cómo suceden los primeros pasos de la especiación, porque siempre puede darse algún cruce que dé al traste con la posibilidad de crear una nueva especie. Una manera típica de que esto suceda es por la presencia de barreras geográficas que permiten a distintas comunidades de una misma especie evolucionar por su cuenta hasta que son especies distintas. El caso extremo es el de las islas o incluso en de las islas continentes como Australia. Si queremos saber cómo podría haber sido la vida en una Tierra alternativa basta con fijarnos en la fauna (pasada o presente, pues el ser humano interfirió mucho en un pasado reciente) en Madagascar, Nueva Zelanda o la propia Australia.
¿Cómo se produce la especiación cuando no hay barreras geográficas? Un factor sería el comportamiento a la hora de reproducirse, como ya vimos en su día en NeoFonteras. Pero, ¿y qué pasa cuando no hay barreras geográficas ni etológicas implicadas?
Un grupo de científicos ha hecho un estudio con microbios que permite arrojar un poco de luz sobre el problema. En unas fuentes termales de Kamchatka (Rusia) había dos grupos de microorganismos genéticamente indistinguibles que de alguna forma comenzaron a separarse en dos grupos y empezaron a evolucionar hacia dos especies distintas. Todo ello pese a que comparten exactamente el mismo hábitat, no hay barreras geográficas e incluso intercambian algún gen de vez en cuando.
Es el primer ejemplo de este tipo de especiación en microorganismos en ser encontrado. Este tipo de especiación es difícil de demostrar en este tipo de microorganismos, porque las bacterias y arqueas tienen muchos modos de compartir información genética.
Este tipo de microorganismos producen una descendencia que prácticamente son clones de sus progenitores, así que la diversidad genética casi sólo se puede conseguir acumulando mutaciones. Pero también mediante transferencia horizontal de genes que toman del ambiente, por ejemplo mediante la infección de virus que previamente han infectado a algún vecino. La ventaja evolutiva de los microorganismos es que las sucesivas generaciones se suceden unas a otras muy rápidamente.
Al menos los expertos del campo ya distinguen dos grandes grupos dentro de los microorganismos más simples. Las bacterias y las arqueas pertenecen a dominios de la vida distintos, difieren tanto como un animal de una planta.
Rachel Whitaker, University of Illinois, dice que cada vez que echan un vistazo ven variaciones en la población de microbios gracias al uso de herramientas moleculares, pues el análisis de ADN puede decir la diferencia entre distintas especies. Pero incluso con estas herramientas la tarea de estudiar la evolución de los microorganismos no es fácil.
Whitaker y sus colaboradores se centraron en la arquea extremófila Sulfolobus islandicus, que vive en aguas a alta temperatura. La ventaja de estudiar este lugar es que ese ambiente no es muy complejo en formas de vida, ya que hay pocas especies que puedan soportar tan duras condiciones.
Estos investigadores secuenciaron los genomas de 12 cepas o variedades de S. islandicusfrom en un manantial hidrotermal cerca del volcán Mutnovsky. Compararon las secuencias genéticas obtenidas y, con un software especial, fueron capaces de reconstruir la historia evolutiva de estas cepas.
El análisis reveló que hay dos grupos distintos de S. islandicusamong en esas doce cepas. Los microorganismos intercambian genes con los miembros de su propio grupo más de lo esperado, aunque todavía intercambien algunos con los miembros del otro grupo. Además, este intercambio genético entre los dos grupos disminuye con el tiempo. Digamos que se han formado dos “islas de poblaciones” como paso previo a la especiación y que los investigadores han podido ver ésta en pleno proceso de producirse sin que haya barreras geográficas. Incluso los dos grupos se podrían considerar ya especies distintas, aunque compartan hábitat. Aunque las diferencias entre los dos grupos son pocas la especiación se está produciendo. Intercambian algunos genes, pero son pocos.
Los patrones genéticos encontrados en los plásmidos (el análogo a los cromosomas en estos seres) forman un mosaico, con grandes “continentes” de variación y pequeñas “islas” de estabilidad. Estas islas de estabilidad representan las regiones que están bajo presión de selección. Algo en el ambiente está barriendo los individuos que no poseen esos grupos de genes. Las regiones de variabilidad son más fluidas, con genes que vienen y van y mutaciones que aumentan la estabilidad.
Las dos “especies” son diferentes en un 0,35% a nivel genético, el equivalente a un tercio de distancia genética entre humanos y chimpancés.
Según Whitaker no se necesita pues una barrera geográfica para producir especiación, sólo se necesita que la selección separe los dos grupos (no parecer decir cómo). Este estudio, según ella, proporciona pistas sobre la profunda diversidad genética que probablemente ocurre por doquier en la Naturaleza sobre las poblaciones de microorganismos.
Además, si consideramos esta diferencia genética entre los dos grupos suficiente como para distinguir a dos especies entre sí, ello significaría que hay entonces muchas más especies de microorganismos de lo que asumimos.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.