Por ejemplo, ¿cómo se relacionan los murciélagos con los peces voladores, los pájaros o las moscas? A primera vista podríamos pensar que esto no es absolutamente nada. Pertenecen a linajes completamente diferentes y tienen historias evolutivas muy diferentes. Sin embargo, si miramos detenidamente cómo … Todos ellos enfrentan los desafíos de volar y volar, y aprendemos algunas cosas notables. Sorprendentemente, la naturaleza parece tener una “lista de trucos” que aplica una y otra vez a diferentes especies y en diferentes momentos. Esto sugiere que la vida en la Tierra puede ser más predecible de lo que se pensaba. En el gran teatro de la biología, los actores han cambiado a lo largo de los siglos, pero el guión original permanece y rara vez se descarta.
Eso es exactamente lo que un equipo internacional de investigadores, codirigido por científicos de la Universidad de York y el Instituto Wellcome Sanger, acaba de demostrar con un detalle sin precedentes. De hecho, en un estudio reciente publicado en PLoS Biology, los científicos han demostrado con éxito que la evolución ha estado utilizando la misma “lista de trucos” genética durante más de 120 millones de años.
Para llegar a estas conclusiones, el estudio se centró en varias especies de mariposas y polillas, todas ellas nativas de los bosques tropicales de América del Sur. El problema es que, aunque estos insectos tienen un parentesco muy lejano en el árbol evolutivo, los patrones de color de sus alas son sorprendentemente similares. Su objetivo: ahuyentar a los depredadores mediante la imitación, un recurso de supervivencia muy utilizado en la naturaleza.
El objetivo principal del estudio fue descubrir los genes exactos que controlan los patrones de color similares al mimetismo en siete especies lejanamente relacionadas. Para su sorpresa, los científicos descubrieron que a pesar de la gran distancia evolutiva, diferentes especies de mariposas y polillas utilizan exactamente los mismos dos genes (llamados “ivory” y “optix”) para evolucionar y desarrollar patrones de color casi idénticos.
interruptor de ADN
El hallazgo clave del nuevo estudio es que los cambios genéticos en diferentes especies de mariposas no ocurren en los genes mismos (que no cambian en absoluto), sino en los “interruptores” responsables de activar o desactivar esos genes. En otras palabras, el “entorno” del ADN determina cómo y cuándo aparece el color en las delicadas alas del insecto.
Hay más. Las polillas estudiadas utilizaron inesperadamente un complejo mecanismo de “inversión genética”. O en otras palabras, un gran trozo de ADN se “invierte” hacia atrás. Es como si tomáramos un capítulo entero de un manual de instrucciones y lo imprimiésemos al revés, logrando mágicamente que el resultado final siguiera teniendo sentido. Bueno, una de las mariposas que analizó el equipo también utilizó el mismo truco genético de la misma manera.
En el gran teatro de la biología, los actores cambian a lo largo de los eones, pero el guión sigue siendo el mismo.
Las implicaciones de este descubrimiento son de gran alcance. Kanchon Dasmahapatra, del Departamento de Biología de la Universidad de York y coautor del artículo, detalla: “La evolución convergente, donde muchas especies no relacionadas evolucionan independientemente los mismos rasgos, es común en el árbol de la vida. Pero rara vez tenemos la oportunidad de estudiar la base genética de este fenómeno. Al estudiar siete linajes de mariposas y una polilla de un solo día, demostramos que la evolución puede ser sorprendentemente predecible, y que las mariposas y las polillas han estado usando los mismos rasgos”. Desde la época de los dinosaurios, los genes han hecho trampa repetidamente para lograr patrones de color similares. “
Un mundo menos aleatorio
Así, Das Mahapatra y sus colegas lograron demostrar que la evolución no siempre es una cuestión de “tiradas de dados” aleatorias, sino que puede serlo mucho menos de lo que se pensaba anteriormente. Si echamos la vista atrás a otros estudios e informes previos sobre biología evolutiva, vemos que la imitación siempre ha fascinado a los naturalistas. Datos y resultados anteriores han demostrado que rasgos complejos, como la ecolocalización en murciélagos y cetáceos marinos, recurren de forma independiente a mutaciones sorprendentemente similares en sus genomas. Sin embargo, confirmar que la base genética se ha mantenido intacta durante 120 millones de años marca un antes y un después.
Los cambios evolutivos no ocurren en los genes mismos, sino en “interruptores” ocultos en el ADN que activan o desactivan los genes.
“Estas mariposas y polillas son parientes lejanos y ambas son venenosas para los pájaros que intentan comérselas y tienen mal sabor”, explica Joana Meier del Instituto Wellcome Sanger. “Se ven muy similares porque si los pájaros ya saben que un patrón de color específico significa ‘no me comas, somos venenosos’, entonces sería beneficioso para otras especies mostrar los mismos colores de advertencia”.
La lección es que, esencialmente, la regla cardinal es la eficiencia, y nada se “reinventa” si no es absolutamente necesario. Meier concluye: “Aquí mostramos que estos colores de advertencia son particularmente ideales porque patrones de colores idénticos parecen haber evolucionado fácilmente debido a una base genética altamente conservada durante 120 millones de años”.
Saber con certeza que la naturaleza sigue un rumbo específico, y que no es tan “aleatorio” como se pensaba, brinda a los expertos una nueva y poderosa herramienta. Según los autores, esto ayudará a los científicos a predecir cómo otras especies se adaptarán a sus entornos o, más urgentemente, a los estragos del cambio climático. La misteriosa “lista de trampas” de la vida en la Tierra ha estado abierta durante millones de años; ahora, la ciencia finalmente ha aprendido a descifrar su página más antigua.
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