Florida se ha convertido en un refugio para especies invasoras en los Estados Unidos, pero quizás el más conocido de los residentes extranjeros del Estado es la pitón birmana. Estas serpientes gigantes, nativas del sudeste asiático, se han establecido en los últimos añosdécadas e incluso florecer en su nuevo entorno.
"En las pitones birmanas, observamos el rápido establecimiento y expansión de una población invasiva en Florida, que es ecológicamente distinta del sudeste asiático y probablemente impone una selección ecológica significativa en la población invasiva de pitones birmanas", dijo Todd Castoe, profesor de biología enla Universidad de Texas en Arlington y director del Laboratorio Castoe. "Esta situación tenía todas las características de un sistema en el que podía ocurrir una adaptación rápida, por lo que estábamos entusiasmados de probar esta posibilidad utilizando enfoques genómicos de vanguardia".
Los investigadores originalmente se propusieron determinar si las pitones podrían haberse adaptado a un evento extremo de congelación de Florida en 2010. Generaron datos para docenas de muestras antes y después del evento de congelación. Al escanear regiones del genoma de la pitón birmana, identificaron partes deel genoma que cambió significativamente entre los dos períodos de tiempo, lo que proporciona una clara evidencia de la evolución que ocurre en una escala de tiempo muy corta en esta población.
"El evento de congelamiento de Florida en 2010 condujo a una mortalidad de campo documentada del 40 al 90 por ciento en las pitones birmanas invasivas, por lo que si ocurriera evolución y adaptación, sabíamos que deberíamos verlo durante este período de tiempo que impuso un cuello de botella muy fuertede selección ", dijo Castoe.
"Empleamos una técnica comúnmente conocida como exploración del genoma, que identifica regiones del genoma que parecen estar bajo una fuerte selección natural, que podría contener genes importantes en la adaptación que pueden haber permitido que un subconjunto de esta población sobreviva a esta congelacióneventos ", agregó.
Los investigadores esperaban encontrar genes en estas regiones que son importantes para la adaptación potencial al frío, pero a medida que analizaron más los datos, comenzó a surgir una señal diferente que contaba una historia más amplia sobre la adaptación en esta población invasiva.
"Seguimos viendo evidencia de adaptación en los genes relacionados con la división celular, el crecimiento de órganos y el desarrollo de tejidos, lo que ciertamente nos desconcertó al principio. Sin embargo, eventualmente se nos ocurrió que había una conexión con un proyecto paralelo en el laboratorio queutiliza pitones birmanas como un sistema modelo para comprender el crecimiento de órganos regenerativos, donde los tejidos se regulan negativamente al ayunar y luego se regeneran en patrones cíclicos que corresponden a los ciclos de alimentación de la mayoría de las pitones. Comenzamos a preguntarnos si la señal que estábamos viendo en el genoma de las pitones birmanas de Floridaestaba relacionado con la adaptación en la forma en que regeneraban los sistemas de órganos en función de su ecología de alimentación ", dijo Daren Card, un estudiante de doctorado recientemente graduado en el laboratorio de Castoe que trabajó en este proyecto para su disertación.
Armados con una hipótesis de trabajo de que las pitones birmanas invasivas pueden adaptarse a una oportunidad de alimentación más regular en Florida, los investigadores reunieron más datos ecológicos, genómicos y morfológicos funcionales para comprender la frecuencia con la que las pitones se alimentan y si hay cambios fisiológicos consistentescon una alimentación más regular.
"Estos análisis adicionales mostraron que las pitones birmanas en Florida se alimentan constantemente y que los patrones morfológicos y de expresión génica de los tejidos apoyan un estado fisiológico más regulado en las pitones en ayunas. Las pitones de Florida parecen haberse adaptado para regular su fisiología digestiva de manera más eficientecomer presas constantemente. Esto es alarmante porque ya se ha demostrado que estas serpientes tienen un gran impacto negativo en las poblaciones endémicas de mamíferos y aves en el sur de Florida, incluido el Parque Nacional Everglades, y nuestros datos sugieren que, a través de una rápida adaptación, solo están 'mejor 'en ser un depredador invasivo efectivo ", agregó la tarjeta.
El presidente de biología de la UTA, Clay Clark, felicitó al equipo por este trabajo, que proporciona evidencia tangible de que la evolución puede ocurrir extremadamente rápido en las poblaciones naturales, y que esa rápida evolución puede dar lugar a cambios importantes en rasgos muy complejos que afectan la fisiología y la ecología de los vertebrados.
"Estos resultados proporcionan una perspectiva sin precedentes de la rapidez con la que una población de vertebrados puede evolucionar, al tiempo que proporcionan nuevos vínculos entre la adaptación genómica y el cambio fisiológico complejo relacionado con los impactos ecológicos de las especies invasoras", dijo Clark. "Es un trabajo particularmente importante dadoEnfoque estratégico de UTA en el impacto ambiental global ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Arlington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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