El equipo internacional, liderado por científicos de la Universidad de York y el Wellcome Sanger Institute y que contó con la participación de nuestro profesor de la Escuela de Ciencias e Ingeniería Camilo Salazar, estudió varias especies de mariposas y polillas de la selva neotropical, distantes entre sí, que presentan patrones de color similares en sus alas para advertir a los depredadores de su toxicidad, un fenómeno conocido como mimetismo.
El objetivo del estudio fue descubrir los genes que controlan estos patrones de color en siete especies poco relacionadas entre sí.
Los científicos, incluidos investigadores de varios países sudamericanos, encontraron que, a pesar de estar muy distantes evolutivamente, las diferentes especies de mariposas y polillas reutilizaron los mismos dos genes, ivory y optix, para desarrollar patrones de color casi idénticos.
Para nuestro profesor Camilo Salazar “Este estudio es muy relevante dado que sugiere cierto grado de predictibilidad de los cambios genéticos que producen soluciones al mismo problema en linajes distantemente relacionados”
Los cambios genéticos en las distintas especies de mariposas no ocurrieron en los genes en sí, sino en “interruptores” similares que activan o desactivan dichos genes. Sorprendentemente, las polillas utilizaron un mecanismo de inversión, un gran fragmento de ADN invertido, un truco genético casi idéntico al utilizado por una de las mariposas.
El profesor Kanchon Dasmahapatra, del Departamento de Biología de la Universidad de York, afirmó “La evolución convergente, donde muchas especies no relacionadas desarrollan de forma independiente el mismo rasgo, es común en el árbol de la vida. Pero rara vez tenemos la oportunidad de investigar la base genética de este fenómeno”.
Al estudiar siete linajes de mariposas y una polilla diurna, mostramos que la evolución puede ser sorprendentemente predecible, y que mariposas y polillas han estado utilizando exactamente los mismos trucos genéticos de forma repetida para lograr patrones de color similares desde la época de los dinosaurios.
La investigación, publicada en la revista PLoS Biology, muestra que la evolución no siempre es un proceso aleatorio, sino que puede ser más predecible de lo que se creía.
La profesora Joana Meier, del Wellcome Sanger Institute, señaló “Estas mariposas y la polilla, aunque están distantes evolutivamente, son todas tóxicas y poco apetecibles para las aves que intentan comérselas. Se parecen mucho porque, si las aves ya han aprendido que un patrón de color específico significa ‘no comer, somos tóxicos’, es beneficioso para otras especies mostrar los mismos colores de advertencia. Aquí demostramos que estos colores de advertencia son especialmente ideales, ya que parece ser bastante fácil evolucionar hacia los mismos patrones de color debido a una base genética altamente conservada durante más de 120 millones de años”.
Saber que la naturaleza sigue rutas específicas, y no es tan “aleatoria” como se pensaba, ayuda a los científicos a predecir cómo otras especies podrían adaptarse a sus entornos o al cambio climático.
Imagen 1: Especies de lepidópteros pertenecientes al anillo de mimetismo “Tigre” neotropical. La similitud fenotípica entre muchas de estas especies es resultado de mutaciones repetidas en los genes ivory y optix.
Crédito de imagen: Edward Page
Imagen 2: Silenciamiento genético del gen ivory mediante CRISPR en la mariposa neotropical Mechanitis messenoides produce un patrón mosaico donde las células mutadas generan escamas amarillas y las no mutadas mantienen la coloración natural de la mariposa. Este resultado muestra que el gen está involucrado en la formación el patrón de coloración.
Crédito de imagen: Alex P. Arias-Cruz
