NeoFronteras

Resultados de un experimento evolutivo de 60 años

Área: Biología,Genética — Domingo, 14 de febrero de 2016

Estudian la genética de las moscas que evolucionan a oscuras en un laboratorio desde hace 60 años.

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El 11 de noviembre de 1954 Syuiti Mori dejó a oscuras a un pequeño grupo de moscas de la fruta (D. melanogaster) para así realizar un experimento evolutivo a largo plazo. Desde entonces han estado viviendo en completa oscuridad, reproduciéndose y evolucionando. Sesenta años después los descendientes de estas moscas se han adaptado a las condiciones de oscuridad en las que viven. Se ha denominado “dark-fly” a esta variedad de moscas.

Este experimento es el típico ejemplo de estudio evolutivo en el que los científicos hacen un seguimiento de una población durante muchas generaciones. Además, en este caso, es el único en analizar la evolución de un genoma de un organismo pluricelular sometido a una presión de selección definida en condiciones de laboratorio. Normalmente este tipo de experimentos a largo plazo se realizan con microorganismos porque estos tienen una sucesión generacional más rápida.

Cuando Mori se jubiló la población de moscas pasó a sus colaboradores de la Universidad de Kyoto, que las han mantenido desde entonces. Cuando los investigadores tienen que cambiar la comida de estas moscas o realizar alguna tarea de mantenimiento o extracción usan una débil luz roja de manera temporal, pues las moscas no son sensibles a esta parte del espectro.

Desde el comienzo del experimento se han sucedido 1500 generaciones de moscas, lo que equivaldría a 30.000 años en la escala humana.

A primera vista estas moscas y las normales parecen iguales, pero muestran diferencias sutiles. Así por ejemplo, las dark-fly se mueven más en respuesta a la presencia de una luz súbita incluso cuando ha trascurrido una generación bajo condiciones normales de día-noche. También son más sensibles a ciertos olores y tiene las cerdas más largas para así mejorar su sentido del tacto. Además tienen más descendencia.

Un estudio reciente liderado por Naoyuki Fuse (Universidad de Kyoto) sostiene que estas dark-fly prosperan mucho mejor que sus primas normales cuando a las dos se les somete a condiciones de oscuridad. Además, este investigador y sus colaboradores han podido identificar las regiones del genoma que contribuyen al éxito de las dark-fly en esas condiciones.

Para demostrarlo juntaron dos grupos de moscas (dark-fly y normales) en un contenedor a oscuras y las dejaron cruzarse entre sí. Dejaron pasar unas generaciones dejando que compitieran entre sí en esas condiciones de oscuridad.

Comprobaron que en la descendencia obtenida que las dark-fly tenían una ventaja reproductiva respecto a las otras en condiciones de oscuridad. Fuse sugiere que esto pude deberse al uso de feromonas distintas que les haga tender a aparearse con sus compañeras de variedad o quizás a que los ritmos circadianos de reproducción son distintos.

Para saber los genes responsables de estas adaptaciones los investigadores secuenciaron el genoma de la variedad dark-fly e identificaron las mutaciones que las distinguían de sus primas normales. Sin embargo, notaron que pocas de estas mutaciones podrían ser las responsables de las adaptaciones a la oscuridad, pues su efecto era nulo o estaba asociado a otros rasgos distintos a los de la adaptación a la oscuridad.

Así que estos investigadores hicieron otro experimento de mezcla de dos grupos y lo compararon con un grupo de control igual, pero bajo condiciones de ciclos de día noche normales. Además, secuenciaron los genomas de las moscas al principio y tras 49 generaciones para ver qué genes de la variante original dark-fly eran más comunes bajo condiciones de oscuridad.

Encontraron esas variantes genéticas en 28 regiones del genoma dark-fly y dieron con 84 genes candidatos a proporcionar la adaptación a la oscuridad. Entre ellos se encuentran genes que codifican receptores químicos, relacionados con la síntesis de feromonas, de la formación de recuerdos y con los ritmos circadianos.

En un futuro este grupo de investigadores pretende examinar la actividad de estos genes candidatos para así relacionarlos o no con la adaptación a la oscuridad de las dark-fly. Luego quieren implantar esos genes en la variedad normal para así reproducir la adaptación de sus primas dark-fly.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4871

Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Naoyuki Fuse, Universidad de Kyoto.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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10 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    “Sin embargo, notaron que pocas de estas mutaciones podían ser responsables de las adaptaciones a la oscuridad, pues su efecto era nulo o estaba asociado a rasgos distintos de la adaptación a la oscuridad”.

    O sea, que se han venido produciendo cambios genéticos y epigenéticos. La ventaja de los últimos es que tienen lugar más rápidamente que los cambios en el genoma, que necesitan más tiempo para irse acumulando.

  2. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    Tengo una sugerencia para la sección de Genética: estoy viendo algunos estudios, yo creo que muy atractivos, sobre la parte de nuestro genoma de origen neandertal y denisovano y su expresión en nuestro fenotipo. En este aspecto diferimos de las razas africanas que no tienen genes neandertales ni denisovanos y serían Homo Sapiens puros…¡¡y pensar que hasta hace solo unos años hablar de genes neandertales en nuestra especie era una herejía!!
    Podría originar un bonito hilo.

    Y…¡por supuesto1, más abrazos, esta vez muy híbridos.

  3. tomás:

    ¿Sabes, Miguel (por ahorrar y si no te molesta) que, antes de leer tu primer comentario iba a sugerir si esa mayor sensibilidad a ciertos olores y/o esas cerdas más largas serían de carácter epigenético? Porque todo hace sospecharlo.
    Y, respecto a nuestro neandertalismo, me parece muy bien: así aprenderán los racistas cuan estúpidos pueden llegar a ser.
    ¡Bien por la hibridación! ¡Al ataque!

  4. lluís:

    -Bueno, iba a decir que la epigenética funciona, pero ya lo ha dicho Miguel Ángel. Y mira tú, que había mucha reticencía a la epigenética, porque ciertamente tiene un pequeño tufillo lamarckiano.
    – A un pequeño apunte para tomás, espero que no caigas en la trampa de pensar que “los racistas” son solamente los “blanquitos”; racismo, amigo tomás lo hay en todas las étnias.A título de ejemplo, te puedo citar la existencia en Francia de un grupúsculo negro y antisemita,que se hace llamar “Tribu K” que reivindica a los faraones y afirma la superioridad racial de los africanos sobre el resto del mundo y denuncia a “todos los macacos de la amistad judeo-negra”.
    – Un saludo.

  5. Isaak Solavera:

    Interesante noticia.
    Me dio la idea de proponer un experimento similar en mi Facultad. Quizás en medio acuático, sería más fácil controlarlo.
    Una urna oscura grande con Poecilia reticulada, pez de descendencia rápida y sencilla. O quizás caracoles, physas o planorbis. Sería extremadamente fácil de mantener y se podría heredar a otras administraciones.

  6. apalankator:

    Amigo Isaak.
    En mi opinión un experimento a 60 años vista me parece que está fuera de la capacidad de los pueblos mediterráneos y en particular España, con los vaivenes políticos que padecemos.
    Sin embargo cuadra muy bien con el espíritu japonés y su proverbial perseverancia.
    Puede que tengamos alguna diferencia epigenética con los asiáticos que llevamos demostrando toda la historia.

  7. Miguel Ángel:

    Pues, amigo “apalank,ator”, si fuese cierto que hay tales diferencias entre asiáticos y europeos, tendría que ser básicamente epigenética como acabas de señalar y no genéticas.
    Por aquí ya hemos comentado en más de una ocasión que no hay muchas diferencias genéticas entre las razas no africanas porque procedemos todos de un grupito de no menos de 100 y no más de 200 personas que abandonó Africa.
    Según se acaba de averiguar, también tenemos la misma herencia neandertal, desde un europeo a un chino o un papuano: se ha llegado a la conclusión de que el cruzamiento con los neandertales tuvo lugar más poco después de abandonar África, incluso es posible que un poco antes: la fecha que se ha estimado es hace 55.000 años con un margen de error de 5.000 años arriba o abajo.

    Recibe un abrazo un poquitín neandertal.

  8. tomás:

    Sí, amigo LLuís. Lo sé. En general muchas razas y pueblos se sienten superiores. ¡Por algo somos Homo sapiens!
    Te contaré un hecho que no debe ofenderte, sino al contrario, como verás al final. Un bancario me explicaba que los catalanes -aquí es donde no debes ofenderte- “éramos” -se incluía (no a mí, que nací en Aragón y acababa de llegar de Madrid)- más inteligentes que el resto de los españoles. Había de ser más o menos de mi edad. Le pregunté cual era su trabajo y me dijo que botones. Su apellido era López y sus padres andaluces. En este caso ya ves que si tenía tanta inteligencia catalana había de ser por fuerza puramente lamarkiana u horizontal y, desde luego, de muy veloz evolución.
    Un abrazo inteligente -por lo menos algo más que el de ese tal López- que, por cierto no era mal chico, pero bastante cortito, eso sí.

  9. apalankator:

    Querido Miguel Ángel,
    Me parece que la epigenética está en pañales a la hora de investigar las diferencias entre los comportamientos de los individuos y de las sociedades en las distintas culturas que están afectados por distintos climas, disponibilidad de ciertos alimentos, horas de sol, densidad y viscosidad de la población, etc. pero es un campo muy prometedor, a lo mejor el éxito o fracaso en el desarrollo de los diferentes países se reduce a eso.
    Y podemos dejar de autocompadecernos culpando a la epigenética.
    Sea como fuere, reciba usted un fuerte abrazo.

  10. lluís:

    – Estimado tomás, en ningún modo me puedo sentir ofendido por lo que dijo ese señor López. Semejante tontería lo que hace, realmente, es hacerte sentirte mal, como catalán que uno es. No entiendo como puede haber personas que consideren que el hecho de ser catalán produzca el mágico efecto de ser más inteligente.Este es uno de los tipos de cosas que hacen, como te dije,más daño que bien a los catalanes.
    -Lo más probable es que el señor López, sea, como tu dices algo “cortito”.
    – Un abrazo, tomás.

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