Un fenómeno que ya fascinaba a Charles Darwin es la evolución de sociedades de insectos enormes y complejas a partir de antepasados solitarios. Este fue el caso de las termitas y hormigas, que tienen el mismo estilo de vida eusocial. Tiene características distintivas como la creación de castas, incluyendopor ejemplo, un complejo sistema de división del trabajo entre trabajadores y soldados.Un equipo encabezado por el biólogo evolutivo Prof. Dr. Judith Korb de la Universidad de Friburgo, bioinformático Prof. Dr. Erich Bornberg-Bauer, biólogo evolutivo Dr. Mark Harrison y evolutivoEl biólogo Dr. Evelien Jongepier, de la Universidad Westphalian Wilhelms de Münster, ha comparado las bases moleculares de la evolución del estilo de vida eusocial.
Este estudio ha sido publicado en la revista científica Ecología y evolución de la naturaleza .
A pesar de sus similitudes, las termitas y las hormigas no están estrechamente relacionadas. Mientras que las termitas surgieron por primera vez del grupo de las cucarachas hace unos 150 millones de años, las hormigas y otros himenópteros eusociales, incluidas las abejas, solo aparecieron 50 millones de años después en una rama muy distante deel árbol genealógico de los insectos. Ambos grupos se definen como eusociales, ya que varias generaciones coexisten dentro de una sola colonia, con cuidado cooperativo de cría y la división reproductiva del trabajo, lo que significa que solo individuos seleccionados dentro de una colonia reproducen, por ejemplo, la reina y el reytermitas
Los investigadores mostraron que las termitas tienen características genéticas distintivas en las regiones genómicas que codifican los quimiorreceptores: proteínas involucradas en la comunicación química. "La comunicación es esencial para todas las interacciones biológicas, especialmente para los organismos sociales. Mientras que los humanos se comunican principalmente por el habla, los insectos principalmenteusar productos químicos ", dice Judith Korb. Por ejemplo, la comunicación química a través de feromonas permite a los miembros de las sociedades de insectos reconocer a los compañeros de nido y diferenciar entre castas." En comparación con las cucarachas, que están estrechamente relacionadas, las familias de proteínas involucradas se reducen significativamente, peroal mismo tiempo, divergieron significativamente en su función, lo que indica su importancia ", señala Erich Bornberg-Bauer.
En la superficie, estos resultados son sorprendentemente similares a los hallazgos de estudios previos sobre la evolución de la eusocialidad en abejas y hormigas. Sin embargo, un análisis más detallado por parte de los investigadores reveló que en las termitas una familia de quimiorreceptores relacionados con las hormigas y las abejas se especializó en termitaspara el reconocimiento de feromonas con las antenas. "Este es, por lo tanto, un caso clásico de evolución convergente: ambos grupos desarrollaron mecanismos moleculares similares para un estilo de vida eusocial bajo presiones de selección similares", dice el experto en genómica Dr. Mark Harrison. Los científicos encontraron evidenciapara una mayor convergencia, incluidos los genes que juegan un papel en la síntesis de hidrocarburos en la cutícula, la cáscara dura de los insectos. Sin embargo, a diferencia de los receptores, las señales parecen pertenecer a la misma clase de sustancias que las hormigas.
Los investigadores descubrieron que una de las causas más importantes de los cambios genómicos asociados con estas adaptaciones moleculares eran los "transposones", regiones de ADN que poseen la capacidad de duplicar y cambiar de posición dentro de un genoma. Esta clase de genes constituye una gran proporción deel genoma en cucarachas y termitas. Están asociadas con familias de proteínas que juegan un papel clave en la comunicación química. "Pudimos deducir que, mucho antes de la evolución de las termitas, una clase particular de transposones condujo a la expansión de las familias de genes involucradasen comunicación ", agregó el Dr. Evelien Jongepier.
Científicos de once instituciones de investigación en seis países participaron en este estudio, incluidos investigadores de la Universidad de Friburgo, la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y científicos del Baylor Collegedel Centro de Secuenciación del Genoma Humano de Medicina en Houston como parte del proyecto i5k. Los científicos fueron financiados por subvenciones del Deutsche Forschungsgemeinschaft.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :