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Estudian en detalle la evolución de unas poblaciones de ratones tanto a nivel de fenotipo como de genotipo.

La evolución es un hecho, no una teoría. Se puede ver directamente cómo los seres vivos evolucionan, aunque tengamos que esperar mucho tiempo. También tenemos teorías, muy similares entre sí, que tratan de explicar ese hecho.

La evolución opera sobre una variabilidad genética en una población de una especie y la selección natural irá seleccionando parte de los individuos para que se reproduzcan. Este éxito reproductor puede darse debido a un atractivo intrínseco o simplemente a una mejor supervivencia de los más capaces.

De todos es conocida la historia de las polillas de Londres que fueron cambiando de tonalidad según la contaminación atmosférica depositaba o no una pátina oscura sobre las superficies del exterior.

También se vienen realizando experimentos evolutivos a largo plazo en los que poblaciones de bacterias van cambiando a lo largo del tiempo. En este caso la sucesión generacional es muy rápida, por lo que es más fácil observar el fenómeno evolutivo. Que algo así se pueda hacer con vertebrados y en un lapso de tiempo adecuado para que sea estudiado (por científicos que quieren publicar sus papers) no estaba nada claro.

Un grupo internacional de investigadores ha conseguido realizar un experimento evolutivo con ratones en el que se tiene en cuenta el color de su piel como elemento seleccionado por la selección natural. La idea era empezar con una determinada población con un genotipo dado y someterla a desafíos ambientales y ver cómo se producían los cambios a nivel genético.

Este grupo de investigadores liderado por Hopi Hoekstra (Harvard University) levantó unos vallados alrededor de unos hábitats naturales para cientos de ratones a base de varias toneladas de acero y otros materiales cerca una pequeña ciudad de Nebraska cerca de la frontera de Dakota del Sur: Valentine. Aunque los ratones no podían abandonar los recintos, sí estaban sometidos a la acción de los depredadores, en concreto aves rapaces.

Los ratones podían ser de dos tipos: de color claro y de color oscuro, al igual que los hábitats disponibles para ellos. Como era de esperar, los ratones de color claro sobrevivieron más fácilmente en los hábitats de color claro y los de color oscuro lo hacían mejor en los hábitats de color oscuro.

Además, los resultados obtenidos permiten a los investigadores relacionar las mutaciones que se producen con la supervivencia de los individuos, especialmente las mutaciones que afectan a la pigmentación. De este modo, pueden comprender cómo una mutación puede producir un nuevo color de pelo.

En Valentin hay un importante hábitat natural: Sand Hills. En los años treinta del siglo pasado se había observado que los ratones que vivían en las dunas Sand Hills tenían un color más claro que los que vivían en las áreas más oscuras que las rodeaban de suelo oscuro.

Hoekstra, Rowan Barrett (McGill University) y sus colaboradores levantaron ocho vallados de 2500 metros cuadrados, cuatro sobre terreno arenoso claro y otros cuatro sobre terreno oscuro. Sobre esos vallados depositaron 100 ratones etiquetados con chips de radiofrecuencia, 50 sobre cada tipo de terreno. Además tomaron muestras genéticas de todos ellos. La idea era partir con la máxima variación en el fenotipo.

Al cabo de tres meses de estar sometidos a los depredadores volvieron a ver cuáles habían sobrevivido. Lo primero que hicieron fue comprobar el fenotipo de los supervivientes y descendientes para comprobar si el color promedio de los ratones había cambiado y se había asemejado al de su medio ambiente. Eso era lo que, efectivamente, había pasado.

Pero eso era sólo parte de la tarea investigadora. También estudiaron los posibles cambios genéticos que pudieran haber sufrido las distintas poblaciones de ratones.

Se sabe que el color del pelaje de los ratones es heredable y que este depende de cierto gen que controla la pigmentación. Al secuenciar las distintas versiones de este gen en las distintas poblaciones, pudieron encontrar unas mutaciones que estaban correlacionadas con la supervivencia de los ratones a la presión de selección. Una de estas mutaciones consistía en la supresión de sólo un aminoácido de la proteína resultante que, como consecuencia, producía un pelo de color claro.

El resultado es muy interesante porque no sólo se basa en el aspecto (fenotipo) de los ratones, sino que, además, se sabe qué mutación es la que provoca una mayor supervivencia.

Los científicos implicados quieren ir más allá y desean comprobar si hay otras regiones del genoma que se puedan ver afectadas por otras mutaciones y cómo se propagan a lo largo de las generaciones. También quieren tener en cuenta otros aspectos de los hábitats. Además del distinto color de suelo, está el hecho de que hay distinta vegetación y otros aspectos ecológicos a tener en cuenta.

«Lo que me gusta de este estudio es que comienza a nivel del organismo y va todo el camino abajo hacia la mutación y se logra comprender precisamente cómo la mutación lidera un cambio en el fenotipo y cómo este cambio lidera la diferencia en la supervivencia en el medio. Así que creo que es una ilustración muy satisfactoria del proceso completo de evolución, desde las consecuencias ecológicas de estos cambios del fenotipo hasta los detalles moleculares», afirma Hoekstra.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto cabecera: U.S. Fish & Wildlife Service.
Foto ratones: Emily Kay.