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Sobre la evolución de las polillas inglesas de la Revolución Industrial

Área: Biología — viernes, 3 de junio de 2016

Encuentran el gen y la mutación responsable de la evolución de las polillas de los abedules.

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La evolución es como la gravedad, es simplemente un hecho que se da en el mundo físico, en su subconjunto que es biológico. No se puede no creer en la evolución, es como no creer en la gravedad y lanzarse desde un rascacielos al vacío en espera que la fe lo salve a uno.

Es increíble, pero incluso en los países “avanzados” hay una parte de la población no despreciable que dice no creer en la evolución.

No sólo tenemos un montón de pruebas de que la evolución se ha dado y se da sobre nuestro planeta, sino que incluso hemos ideado experimentos a muy largo plazo en los que las bacterias o las moscas de la fruta evolucionan bajo ciertas condiciones. Podemos ver cómo se produce la evolución en directo paso a paso, aunque el precio sea el de tener que esperar mucho tiempo. En este sentido se trata de experimentos en el más puro sentido científico.

Un ejemplo claro de evolución que está en todos los libros de texto es la que sufrieron las polillas inglesas de la especie Biston betularia durante la revolución industrial. Estas polillas de los abedules siempre habían sido blancas con motas negras, un camuflaje que les permitía posarse sobre los troncos de los árboles sin ser vistas por los depredadores, generalmente pájaros.

Pero la industrialización que sufrió Inglaterra a partir del siglo XIX produjo mucho humo procedente de la combustión del carbón que se depositó en forma de hollín sobre todos los objetos, incluidos los troncos de los árboles. Además, en el caso de los abedules, el dióxido de azufre también oscureció sus troncos.

Entonces, la ventaja que estas polillas tenían con su pigmentación original desapareció y fueron más propensas a ser vistas por sus depredadores. Pero esta especie de polilla evolucionó hasta que sus alas se transformaron en negras con alguna mota blanca, lo que las mimetizaba mejor en las nuevas condiciones ambientales. La Revolución Industrial estaba ejerciendo una presión de selección a favor de los ejemplares más oscuros.

Según los registros históricos, el primer caso capturado de un individuo vivo de la subespecie oscura sucedió en Manchester en 1848. Para los años cincuenta del siglo XX las polillas negras ya suponían un 90% de la población de total de esta especie. A esta subespecie se le denominó B. betularia carbonaria.

Pero la calidad del aire fue mejorando a partir de los años setenta del pasado siglo y las polillas fueron volviéndose cada vez más blancas en proporción a la negras. Ahora más del 90% de estas polillas son las originales blancas con motas negras. El fenómeno, conocido como melanismo industrial, es uno de los mejores ejemplos de este tipo de evolución y aparecer en los libros de texto, incluidos los escolares.

Como todos sabemos, el éxito reproductor permite seleccionar las variantes de los genes que van a pasar a la siguiente generación. No hay nada que afecte más al éxito reproductor que el que te coma un depredador antes de haberte reproducido. Otro factor importante es la existencia de una variabilidad genética sobre la que pueda operar la presión de selección. Dicha variación puede deberse a las mutaciones que invariablemente sufre el ADN.

Pero en el caso de las polillas de los abedules faltaba una pieza: el gen responsable de la evolución de la pigmentación de las polillas y la posible mutación que pudo sufrir en este proceso. No se puede tener una total comprensión de la evolución si no vemos realmente la mutación.

Ahora, un equipo de investigadores británicos señala en un artículo la localización del gen responsable de la pigmentación y consigue identificar la mutación responsable. Además, un segundo estudio revela que el mismo gen que se encuentra en las polillas de los abedules se halla en otras especies de mariposas. La mutación, curiosamente, no se da en un gen relacionado directamente con la coloración. Posiblemente, el hallazgo aparecerá a partir de ahora en los libros de texto al unirse a la historia de estas polillas.

Ya en 2011 el equipo de Ilik Saccheri (University of Liverpool) había conseguido restringir la región de un cromosoma en la que se encontraría el gen responsable de la evolución de estas polillas. El análisis posterior llevado a cabo por este mismo grupo de investigación consiguió encontraron 87 genes candidatos gracias a la comparación de los genes de esa región en ambos tipos de polillas.

Un estudio más cuidadoso del genoma de ambos tipos de polillas (oscuras y claras) les reveló que una simple variación genética en el 95% de las polillas negras estaba ausente en la blancas. La mutación se daba en un gen (denominado córtex) que ya se sabía que afecta a la división celular y el desarrollo de los huevos en moscas de la fruta. La mutación consistía en una inserción (transposón) de una porción de ADN en otra región del genoma distinta al “saltar” desde otra ubicación. Era precisamente esta mutación la responsable de la evolución de polillas blancas a polillas negras.

Aunque esta mutación pudo haber existido previamente a la Revolución Industrial, por ejemplo para dar ciertas ventajas a las polillas que habitaban en bosques más densos y oscuros, los análisis de estos investigadores revelan que no fue así. Además, calculan que la primera vez que apareció esta mutación sería alrededor de 1819 y que tardaría 30 años en ser relativamente común. Hasta entonces posiblemente pasó desapercibida.

La sorpresa es que este gen córtex no está relacionado directamente con la coloración de las alas, sino que la controla de algún modo desconocido. Además, está presente en otras especies de mariposas. Estos investigadores descubrieron este aspecto al buscar este gen, y encontrarlo, en tres especies distintas de mariposas tropicales del género Heliconius. Este género de mariposas está formado por un centenar de especies y usan los vivos colores de sus alas para advertir de su toxicidad a los depredadores. Aunque no todas son tóxicas, todas imitan estos patrones para no ser depredadas.

Pues bien, en este caso el mismo gen era también el responsable de las vívidas variaciones en las alas de estas otras especies. El mismo gen córtex que ennegreció las polillas de los abedules de nuestra historia, amarillea o enrojece las alas de las mariposas tropicales del continente americano. No se sabe aún si esto mismo sucede en otras de las 17.000 especies de mariposas y las más de 160.000 especies de polillas.

Los investigadores todavía no saben cómo opera exactamente este gen. Especulan que podría alterar el crecimiento de las escamas de las alas. Las escamas tienen distintos colores se desarrollan a distinta velocidad, por lo que el gen córtex podría controlar el ritmo de desarrollo y, por tanto, el patrón final.

Dado que las mariposas y las polillas se separaron evolutivamente hace 100 millones de años y siguieron caminos evolutivos distintos, el hecho de que el mismo gen juega un papel tan importante en la coloración de las alas en ambos casos es un resultado realmente interesante.

La meta de estos investigadores es ahora encontrar el mecanismos exacto mediante el cual el gen córtex funciona.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4951

Fuentes y referencias:
Artículo original I.
Artículo original II.
Foto: Ilik Saccheri.

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

  1. Tomás:

    Ya dice Mateo (13-10) algo parecido a “el que tenga ojos para ver que lea este artículo”.
    De todas formas al apóstol evangelista se le nota la vena de recaudador, cuando pone en boca de Jesús: “al que tiene, se le dará más y abundará; y al que no tiene, aun aquello que tiene le será quitado”. ¡Qué buen chaval este Jesús! ¡Pero si no tiene, ¿como va a tener?! Esto es admirado por Rajoy como cosa milagrosa, así que no creo que nuestro “en funciones” crea en la evolución y, posiblemente, ni siquiera en la gravedad.
    Es que la cabra tira al monte y se va del tema. Mil perdones.

  2. lluís:

    Hombre, tomas, te olvidas de que Don Mariano tiene un primo que es físico.Alguna cosa debe haber aprendido, o quizás no, porque el físico primo le explicó al tío que no hay cambio climático, que eso es cosa de la madre naturaleza que siempre experimenta ciclos; bueno, cosa de la madre naturaleza y de la conspiración de un grupo de científicos izquierdosillos que inventan teorías para molestar a las grandes petroleras.
    – Este estudio, en parte, viene a demostrar que la epigenética funciona. Y una vez más, otra prueba para los que dicen no creer en la evolución.
    – Un saludo, amigo tomas.
    -Ah! y el que no tiene igual tomó un préstamo “de energía” que luego devolverá, pero de momento está en números rojos.No sólo no tiene sino que debe lo que no tiene.

  3. Miguel Ángel:

    Pues recientemente he visto por la tele un museo que han hecho no sé qué creacionistas de EEUU. Además, hecho a lo grande, en plan parque temático y con maquetas a escala real y dotadas de movimiento. Muestran un hipotético ecosistema de hace unos 4.000 años en el que hay humanos al lado Tyrannosaurus rex, conviviendo en paz y armonía porque, según ellos, los Tyrannosaurus eran herbívoros.
    No es coña: tienen unas cuantas maquetas de dinosaurios carnívoros pastando hierba.
    ¡Ay madre!

  4. Miguel Ángel:

    “Creation museum”, se llama.

  5. Tomás:

    Entonces, amigo Lluís, soy como Dios, porque yo también debo lo que no tengo, y creo que esto debe ser muy común entre los españoles.

    No sé de qué te extrañas, querido amigo Miguel. Todo eso no solo es teológicamente cierto, sino también aplicando la lógica más laica y elemental:
    1º Todo animal de dientes puntiagudos como navajas es herbívoro.
    2º El tiranosaurus tuvo unos dientes tremendos y puntiagudos como navajas.
    3º Por tanto era herbívoro.
    Como ejemplo basta observar a un cocodrilo y verlo pastar apaciblemente, como en ese zoo que describes. Hay una actividad que aconsejo realizar a cualquier creacionista que crea verdaderamente, no solo de boquilla: acérquese a un cocodrilo, cuanto más grande, mejor y ofrézcale un puñadito de yerba -mejor con florecillas, que son muy sensibles estos animalitos-.¡Ánimo, que solo comen yerba!
    Saludos a todos los creacionistas que lo hagan.

    Sin embargo, a poco que la gente piense un poco habrá de admitir que si el tiranoese antes estaba y ahora no, algo ha debido pasar. Si como Dios creó todo lo que ha habido y hay, pero ahora algunos bichos fueron, y ya no están, algo ha debido suceder. Al menos tenemos una “evolución” en el total de la biosfera que habrá de admitirse, va de muchísimas especies que fueron creadas a la vez a las muchísimas menos que quedan. Menos da una piedra, que es lo que deben tener por cerebro esos creacionistas.
    Y ese interés tan acusado en USA por ese dios que hasta en los dineros sale, de quien hay que solicitar ayuda hasta para decir la verdad en los juicios, ¿por qué será? ¿Por qué será? (Pegúntese como en la canción)
    Hala. Hasta que se me ocurra otra tontería.

  6. JavierL:

    Yo vi ese documental, mi resumen sería:

    dios creo todo hace 6000 años aprox por la genealogía de la Biblia y el diablo falsea todos los experimentos científicos, como dios creo todo en el paraíso todo incluye a los carnívoros y dinosaurios y como no existía la muerte hasta que comimos la manzana todos estos animales pastaban al lado de nosotros, y solo empezaron a comerse los unos a los otros después de dicha manzana y hasta la actualidad

    Estos dinosaurios si existieron en la creación y los matamos en estos 6.000 años siendo ciertas todas las historias medievales de caballeros peleando con dragones (que no eran dragones sino dinosaurios)

    Referente a la luz de las estrellas obvio que la luz más lejana solo ha podido viajar 6000 años y no millones de años como afirman los científicos afectados por las elucubraciones del demonio. Solo teorías que concuerden con esa declaración son las más cercanas a la verdad así asumamos que la luz cambia su velocidad, el tiempo corre distinto en diferentes lugares del mundo o que el espacio tiene forma distinta a lo que creemos.

    “Como dice el documental” si la Biblia dijera que 2+2=5 pues ciertamente da 5… Y nuestra razón de existir es entender y explicar porque es así, y no contradecirla.

    Referente a la evolución (lo dejo al final por el artículo que tratamos) pues dios dentro de su diseño inteligente brindó a los seres la capacidad de adaptarse para sobrevivir, lo cual hace el diseño mucho más inteligente. Pero esa adaptación no es evolución, no creo a todas las especies sino ha operado desde hace 6000 años hasta ahora.

    Para solventar cualquier duda al respecto consulte su Biblia más cercana.

  7. Tomás:

    ¡Caramba, JavierL, qué idea más extraordinaria! ¡Claro! Si cambiamos evolución por adaptación ya está prácticamente todo resuelto: la evolución queda anulada en un santiamén.
    Me acongojas con tu perspicacia.

  8. petrus:

    La mejor evolución que conozco es la vegetal , dirigida. La que consigue híbridos y subespecies con cualidades nuevas mejoradas. En cuanto a la animal, creo que funciona, pero que no es para tanto, quiero decir que no la considero el motor de la historia de la biología… Un motor no funciona por azar, pero sí admito que funciona afectado por su entorno, sobre todo porque el universo está muy rígidamente gobernado por las leyes físicas . Ni siquiera creo que el azar absoluto o puro pueda existir o darse, porque es una contradicción en sí mismo. Y en cuanto a lo del museo creacionista, me cuesta creer que exista semejante engendro tal y como lo describís. Si son así, no son creacionistas, son por lo menos raritos…

  9. JavierL:

    Pues petrus la evolución tanto animal o vegetal no sucede por azar sino por esa misma presión del entorno que comentas. Como está claro en el artículo que estamos leyendo la contaminación de los humanos no de azar, y la respuesta evolutiva de las polillas no fue tampoco azar, fue selección natural. Lo único, creo, que podría llamarse azar es la presencia de mutaciones genéticas en la población. Pero al final la evolución no necesita del azar para ser el motor de la historia evolutiva.

    Te anexo el enlace al museo creacionista http://creationmuseum.org/whats-here/exhibits/
    Te iba a enviar el documental pero no está en YouTube, yo lo vi en cable, se llamaba desafiando a Darwin y estaba bien documentado las atracciones del museo y había muchas entrevistas de los asistentes. Muchos educaban a sus hijos en casa a fin que no vieran en la escuela la evolución.

    Estimado tomas
    ¿Qué puedo agregar? Si un experimento científico válida la Biblia lo presentan como una verdad absoluta, si el experimento refuta la Biblia se critica no sólo el resultado sino incluso el método científico y a los mismos científicos. Incluso se puede llegar a aceptar una teoría sin pruebas por encima de una lleva de ellas. Fanatismo puro.

  10. Tomás:

    He visto tu envío, amigo JavierL: Muy interesante el apartado titulado “Homology”. Demuestra perfectamente que hasta un esqueleto de humano puede leer la Biblia y rogar a Dios, pero no uno de chimpancé -parece-.
    También es poderoso argumento en el apartado “Natural selection is not evolution”, el de la cueva con los peces ciegos que no es que evolucionen, ni mucho menos; es que se adaptan, como las bacterias resistentes a los antibióticos. ¡Qué cosas sin desperdicio!
    Un abrazo y mil gracias por esa demostración de la estupidez humana.

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