Los biólogos han estado contemplando el cambio evolutivo desde que Charles Darwin lo explicó por primera vez.
Usando herramientas moleculares modernas y trabajo de campo, el biólogo Jay Storz de la Universidad de Nebraska-Lincoln y sus colegas han demostrado por primera vez que diferentes especies pueden tomar diferentes caminos genéticos para desarrollar el mismo rasgo. Los hallazgos del equipo aparecen en la edición del 21 de octubre deel periódico ciencia .
"Existe esta pregunta de larga data en la genética evolutiva sobre la previsibilidad del cambio genético", dijo Storz, profesora de ciencias biológicas Susan J. Rosowski.
En otras palabras, ¿las especies con un rasgo beneficioso común sufrieron los mismos cambios genéticos para desarrollar ese rasgo? ¿O el rasgo se desarrolló a través de caminos genéticos diferentes y, por lo tanto, impredecibles?
Resulta que la selección natural, un proceso evolutivo primario, puede producir de manera confiable rasgos beneficiosos similares en diferentes especies. Pero a nivel molecular, los cambios evolutivos tienden a ser altamente idiosincrásicos y, por lo tanto, mucho menos predecibles.
Para averiguarlo, Storz recurrió a las aves que viven en las montañas de los Andes de América del Sur. Comparando las especies de aves de gran altitud con sus contrapartes de las tierras bajas, su equipo determinó que las aves de gran altitud habían desarrollado glóbulos rojos con proteínas de hemoglobina que se unen más fácilmentemoléculas de oxígeno. Este rasgo beneficia a las especies que viven en entornos con poco oxígeno, como las montañas.
Storz y su equipo probaron las proteínas de hemoglobina de numerosas especies de aves de gran altitud e identificaron qué diferencias o mutaciones en la composición de las proteínas eran responsables del rasgo de gran altitud. En la mayoría de los casos, el cambio en la función de las proteínas entre losdiferentes especies fueron causadas por diferentes mutaciones.
"Lo que esto indica es que hay muchas mutaciones posibles que pueden producir el mismo efecto fenotípico rasgo", dijo Storz. "No podemos predecir qué mutaciones particulares son responsables de estos cambios". Una posible razón para estoLa variabilidad es que durante la evolución, las hemoglobinas de diferentes especies han acumulado cada una su propio conjunto único de mutaciones. Dados estos antecedentes genéticos distintos, una mutación que produce un efecto beneficioso en una especie puede producir un efecto perjudicial en una especie diferente.
Para probar esta teoría, el equipo de Storz utilizó herramientas de ingeniería genética para reconstruir y resucitar las proteínas de hemoglobina de varias especies de aves ancestrales, incluido el ancestro común a todas las aves, que existió hace más de 100 millones de años. Diseñar las mutaciones de hemoglobina a gran altituden las proteínas de las aves antiguas resultó en efectos muy diferentes a los de las aves contemporáneas.
A medida que la evolución avanza a través del tiempo, se acumulan diferentes mutaciones en distintas especies y entornos. La selección natural aplica presiones similares para que las especies se adapten a medida que se mueven a altitudes más altas, por ejemplo, pero la adaptación debe tomar diferentes caminos genéticos para llegar allí.
"Este es un fenómeno nuevo que nuestros hallazgos han ayudado a revelar", dijo Storz. Su equipo continúa explorando las influencias históricas sobre la adaptación genética.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nebraska-Lincoln . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :