La aparición de nuevos rasgos iguales en especies distintas algunas veces lo hace a través de las mismas secuencias genéticas y, por tanto, a través de las mismas mutaciones y en una secuencia de pasos muy similar.
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Una las características que a veces aparece en la Naturaleza es la evolución convergente. De este modo dos especies distintas adoptan los mismos rasgos fisiológicos para solucionar un mismo problema, aunque hayan divergido evolutivamente desde hace mucho tiempo de la rama común. Así por ejemplo, las aves, insectos, pterodáctilos y murciélagos han desarrollado el vuelo independientemente.
Cuando se analizaban estos rasgos a nivel genético se podía comprobar que los genes que soportan esa convergencia eran distintos en cada par de especies que experimentan la convergencia. Esto es algo lógico debido a que la evolución es fundamentalmente contingente y que los genes pueden trabajar de distintas menaras para lograr las mismas soluciones.
Pero la evolución no deja de proporcionar sorpresas a aquellos que las investigan. El análisis de un caso de convergencia, en concreto el de la ecolocalización en murciélagos y delfines, desafía la regla hasta ahora acepta. Los conjuntos que genes que permiten a estas especies tan dispares localizar por el eco sus objetos son muy parecidos. Es decir, la evolución ha encontrado los mismos genes para resolver el mismo problema en especies muy dispares que se separaron hace muchos millones de años. Además los genes involucrados en esto no son sólo unos pocos, sino 200. Esto implica que la convergencia molecular en evolución es más frecuente de lo que se había pensado.
En resumen, este resultado implica que algunas veces la aparición de nuevos rasgos iguales en especies distintas se hace a través de las mismas secuencias genéticas y, por tanto, a través de las mismas mutaciones y en una secuencia de pasos muy similar.
Los biólogos han debatido durante mucho tiempo cómo diferentes especies desarrollaron la ecolocación, que es el mecanismo por el cual el animal analiza el eco generado por los sonidos que emite y que le permiten saber sobre el entorno de una modo similar a como funciona el sónar (o el radar). Este rasgo, que es usado para localizar las presas, ha evolucionado en murciélagos, delfines y otros cetáceos. Para saber un poco más sobre el asunto, Stephen Rossiter y Joe Parker, del Queen Mary University of London, analizaron los genes de 22 mamíferos (incluidos 6 especies de murciélagos y una de delfín) de una gran base de datos genética. Buscaban casos de convergencia entre esas especies.
Encontraron señales de convergencia en cerca de 200 genes en los genomas implicados en la ecolocalización. Los genes implicados estaban relacionados con el sentido del oído y (lo más sorprende) con la visión (¿crean estos seres una imagen mental de lo que escuchan?) y eran mucho más similares en sus secuencias cuando presentaban esta convergencia entre especies que entre las que no lo presentaban.
En otros ejemplos sólo se habían encontrado unos pocos casos de genes implicados en la misma convergencia, pero esto podría ser debido a que hasta ahora no se habían realizado estudios a fondo de los genomas al completo. Este estudio es el primero en examinar la convergencia en todo el genoma a nivel de secuencias de proteínas y en relacionarlas con fenotipos convergentes.
Este resultado es uno más de los que han sido posibles gracias al esfuerzo internacional por secuenciar genomas completos del máximo número de especies que sea posible. Conforme pasen los años, y aumenten las bases de datos, se podrá saber más sobre las relaciones evolutivas entre especies.
Las pruebas encontradas de que la evolución favorece secuencias genéticas específicas es una fuerte indicación de que la selección natural favorece de hecho esas secuencias.
Este tipo de estudios ayudan además a saber cómo la selección natural cambia determinados aminoácidos dentro de la proteína y si son fisio-químicamente diferentes de los aminoácidos ancestrales o no. Recordemos que a veces se pueden cambiar algunos aminoácidos por otros equivalentes sin que la función de la proteína cambie. Pero si se producen cambios radicales, de tal modo que la nueva secuencia de aminoácidos tiende a cambiar la estructura y función de la proteína, entonces es una fuerte indicación de que esos aminoácidos han sido sustituidos por la selección natural.
En este caso han hallado pruebas que demuestran que estos cambios específicos y radicales en la secuencia de aminoácidos mejoró la capacidad del animal a la hora de usar su sistema de sónar.
En el aspecto negativo este trabajo también nos dice que el análisis de la evolución a lo largo del árbol filogenético puede ser más complicado de lo creíamos, pues si este tipo de evolución convergente es común entonces es más difícil descifrar las relaciones evolutivas entre los distintos organismos. Una especie que se puede creer relacionada con otra quizás no lo esté tanto debido a que el fenómeno de la convergencia genética así nos hace más demasiadas similitudes.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4187 [1]
Fuentes y referencias:
Noticia en Nature. [2]
Artículo original. [3]
Foto: SteveD, vía Flickr.