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 [1]
Fuentes y referencias:
Artículo original I. [2]
Artículo original II. [3]
Foto: Ilik Saccheri.