Resumen: El misterio evolutivo de cómo un leopardo consiguió sus manchas ilustra los desafíos de rastrear cambios en las formas y diseños. Un nuevo modelo para las moscas de la fruta o del vinagre muestra cómo la decoración con colores puede mejorar el éxito en la consecución de oportunidades reproductivas. Resulta que las mutaciones pueden quedarse en un organismo, si no lo matan antes.





Basado en un comunicado de la Universidad de Wisconsin

Algunos comentarios sobre los orígenes: -La Tierra con agua líquida tiene más de 3.6 mil millones de años -La vida celular ha sido la única durante al menos la mitad de la historia de la Tierra -Los pájaros o los mamíferos no existieron hasta hace 250 millones de años -La mayoría de los organismos pasados y presentes ya se han extinguido o se extinguirán -Durante los últimos 2 millones de años, la biota terrestre se ha parecido a la actual -Una excepción notable es la megafauna reciente, como los mamuts, los perezosos gigantes y los tigres dientes de sable -Muchas especies actuales (como los caballos) pueden tener parejas tanto intra- como interespecíficas (pero producen híbridos estériles, mulos) -Un ejemplo extremo de evolución rápida: el cerebelo de los homínidos dobló su tamaño en 100.000 años, pero en un minúsculo incremento del 0,02% por generación -Una tasa muy rápida de evolución en el registro fósil se traduce en un cambio de caracteres del 0,06% por generación Crédito de la imagen: NASA

Al igual que el chillón pavo real o que el mayestático ciervo, el macho soltero de la mosca del vinagre disputa una carrera contra el tiempo para aparearse y transmitir sus genes. Y del mismo modo que un plumaje llamativo o que una imponente cornamenta trabajan para proporcionar ventaja reproductiva a un animal, así también lo hacen las manchas coloreadas que decoran las alas de un macho concreto de la mosca del vinagre.
Para las damas, las manchas, agitadas frenéticamente por los pretendientes en el ritual de cortejo de la mosca del vinagre, connotan atracción sexual.

Para un equipo de científicos de Wisconsin, sin embargo, el origen de estas manchas decorativas ha probado ser una importante puerta de entrada para aclarar un misterio genético que viene de antiguo. ¿Qué es, exactamente, lo que gobierna el desarrollo y evolución de la forma? ¿Son los propios genes o los mecanismos de dentro del ADN los que controlan en donde se usan los genes para la construcción del cuerpo del animal?

La respuesta, de acuerdo con el equipo del Instituto de Investigación Médica Howard Hughes (Howard Hughes Medical Research Institute, HHMRI) de la Universidad de Wisconsin en Madison, y que publican en la edición del 2 de febrero de Nature, es que la principal fuerza impulsora de la evolución se lleva a cabo a través de cambios en los interrruptores genéticos que dirigen el trabajo de los genes.

Charles Darwin (1809-1882)

“Esta es la prueba evidente de como evolucionan los diseños animales”, dice Sean B. Carroll, un profesor de genética de la Universidad de Wisconsin y autor principal del artículo de Nature.

Aunque se descubrió en las moscas, es casi seguro que el mismo mecanismo está en juego en los demás animales, incluyendo a los seres humanos, y ayuda a determinar todo, desde el hocico de un oso hormiguero a las rayas de una cebra.

El descubrimiento es importante porque proporciona una buena evidencia de cómo los animales desarrollan nuevas características para mejorar sus oportunidades de éxito reproductivo y su supervivencia. Es, dice Carroll, la prueba convincente de que la evolución tiene lugar como mutaciones accidentales que crean características, una mancha aquí o una raya allí, que confieren ventajas para atraer pareja, esconderse, confundir a los depredadores, o ganar en el acceso a la comida. Las mutaciones se preservan, de acuerdo al informe de Nature, como cambios en unos pocos de los millones de nucleóticos, los ladrillos químicos que constituyen el ADN.

La mosca del vinagre, dice Carroll, es ideal para estudiar la fina huella de la evolución porque una especie, Drosophila melanogaster, está entre los animales más estudiados en biología y es un banco de trabajo de la genética moderna. Pero hay miles de especies de moscas del vinagre, y a diferencia de la muy sencilla melanogaster, las alas de los machos de muchas de esas especies lucen decoraciones que son tan diversas y hermosas como las de las mariposas.

Los datos del estudio de Wisconsin, dicen Carroll y sus colegas, confirman la idea largo tiempo mantenida de que “la evolución es una combinación de oportunidad y necesidad ecológica, la cual selecciona aquellas cosas que van a ser mantenidas. Quiere decir que (las características de un animal) son sólo accidentes que son preservados” porque confieren algún tipo de ventaja.

Aunque las decoraciones en el ala de una mosca del vinagre comiencen como accidentes del desarrollo, los diseños que vemos son mucho más que dibujos naturales hechos de cualquier manera. Las manchas tienden a aparecer a lo largo de marcas físicas del ala, en las uniones de venas, las cuales proporcionan contornos y límites como los que limitan los cristales coloreados de una vidriera.

“Los diseños de un ala no son solamente un graffiti aleatorio. Las manchas aparecen en lugares específicos”, dice Carroll.

“La estructura del ala de la mosca del vinagre ha estado ganando sofisticación durante un largo tiempo, y las (diferentes especies) están pintadas mediante parámetros que ya estaban allí”, dice Nicholas Gompel, quien, con Benjamin Prud’homme, es uno de los autores principales del nuevo informe de Nature. “Lo que vemos en muchas especies diferentes es el uso repetido de un diseño que ya estaba incorporado en el ala”, dice Gompel.

El nuevo trabajo del equipo del HHMI de Wisconsin se suma al entendimiento ya acumulado de cómo trabaja la evolución en el nivel más fundamental, dice Carroll. “La profundidad de nuestro entendimiento de la evolución sólo está creciendo”, dice.