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Evolución determinista en hormigas

Cinco poblaciones aisladas de hormigas que partieron de una misma población original usan, al cabo de 10.000 años, mecanismos genéticos ligeramente diferentes para conseguir el mismo fin.

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Decían Stephen Jay Gould que si se rebobinara la películas de la evolución y se proyectara de nuevo entonces la historia evolutiva sería completamente distinta. Según él la evolución es contingente y no predecible.
Obviamente no podemos realizar este tipo de experimentos con todo el planeta, principalmente porque no contamos con una máquina del tiempo. Pero a otra escala podemos conformarnos con los experimentos que ha hecho la Naturaleza.
Hace 10.000 años cambió mucho el clima a lo largo de todo el planeta debido al fin de la última era glaciar. Antes de ese tiempo Arizona no era el desierto que es ahora y, entre otras especies, vivía una especie de hormiga (Monomorium emersoni) que también se da en otras regiones.
Sin embargo, a raíz, del cambio del clima, esta hormiga ya no podía vivir en esas condiciones.
Sabemos que conforme subimos en altitud por las montañas el clima cambia y se hace más frío y húmedo. En Arizona hay cinco montañas de 2400 metros de altura cuyas cumbres están cubiertas por flores y bosques. Es el residuo de cómo era Arizona hace más de 10.000 años. Las distintas especies del valle fueron subiendo por las montañas según cambiaba el clima, emigrando cada vez a mayor altura hasta quedarse aisladas. Ya no pueden regresar a su lugar de origen.
Estas islas del cielo portan cada una su propio ecosistema que evoluciona por separado.

A nuestras hormigas también les pasó lo mismo. La población original era única y sus reinas tenían alas como otras hormigas. Gracias a estas alas volaban por el bosque para fundar nuevos hormigueros en otros sitios cuando llegaba la estación propicia.
Según las hormigas fueron emigrando hacia las montañas y las cotas bajas se hacían inhabitables para ellas, se crearon cinco poblaciones diferentes de hormigas que han evolucionado por separado desde entonces.
Así que tenemos un experimento de evolución natural que se viene dando desde hace 10.000 años y que se ha realizado en cinco lugares distintos a la vez. ¿Se han llegado a las mismas soluciones evolutivas en todos los casos?
Marie-Julie Favé (Universidad de Montreal) y sus colaboradores han estado estudiando estas hormigas en las islas del cielo de Arizona y han descubierto que a veces la evolución llega a las mismas soluciones.
En las cinco poblaciones las reinas han perdido las alas por evolución para así adaptarse a las nuevas condiciones. Es de suponer que la capacidad de volar podía dar con la futura reina, al ser empujada por el viento según vuelan, en las zonas más bajas de la montaña o en el desierto, en donde no puede sobrevivir. La eliminación de las alas reduciría ese riesgo y sería una estrategia adaptativa a las condiciones de insularidad de su nuevo hábitat.
Según este resultado, al menos en algunos casos, la evolución sí sería predecible o, por lo menos, determinista.
Hay islas del cielo en otras regiones del mundo y son ambientes fascinantes. Suele contener una gran biodiversidad. En este caso basta conducir desde el desierto durante una hora y media para encontrar un paisaje similar al de Quebec, según Favé.
Este grupo de investigadores ha secuenciado los genes de las cinco poblaciones de hormigas. Encontraron una significativa divergencia genética entre las poblaciones de hormigas de las montañas del norte y de las montañas del sur. Algo que reflejaría su aislamiento histórico.
Además, se centraron en los genes que controlan la formación de las alas de las reinas. Tarea que pudieron realizar gracias a todo lo que se sabe sobre formación de las alas en moscas de la fruta.
Encontraron, gracias a la identificación de los patrones de expresión genética, que las hormigas de las cinco poblaciones sufrieron cambios genéticos que en unas ocasiones eran los mismos en todos los grupos y otras veces únicos a cada población.
El hecho de que las cinco poblaciones evolucionaran con adaptaciones similares (pero no iguales) sugeriría que hay cierta predecibilidad o determinismo en la evolución y que la aleatoriedad de la misma es sólo aparente. En este caso las cinco poblaciones usan mecanismos genéticos ligeramente diferentes para conseguir el mismo fin.

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Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Foto: Marie-Julie Favé.