Los saltamontes son uno de los grupos de insectos más ubicuos del mundo, se encuentran en todas partes, desde pastizales hasta selvas tropicales, cordilleras aisladas y desiertos arenosos. Y ahora, gracias a un análisis de una década de las relaciones genéticas de los saltamontes, los científicos tienenUna imagen más clara de los caminos evolutivos que los saltamontes han seguido para alcanzar tal diversidad, y los hallazgos ponen el lugar de nacimiento del linaje más amplio de saltamontes en América del Sur, no en África, como se pensaba anteriormente.
Para llevar a cabo el estudio, un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M y el Museo de La Plata en Argentina recolectaron especímenes de saltamontes de 22 países y extrajeron muestras de ADN. A partir de 142 especies de saltamontes, los investigadores analizaron secuencias de nucleótidos tanto nucleares como mitocondriales.genomas de esas muestras para aprender cómo se relacionan las diversas especies de saltamontes de todo el mundo. Los resultados del estudio, el primer análisis genético de Acrididae en su conjunto, se publican hoy en sistemática de insectos y diversidad .
"Utilizamos las diferencias en los nucleótidos entre las diferentes especies para inferir las relaciones", dice Hojun Song, Ph.D., profesor asociado de entomología en Texas A&M y autor principal del estudio. "Por ejemplo, las especies estrechamente relacionadas compartirántramos similares de nucleótidos porque comparten un ancestro común, pero las especies relacionadas distantemente tendrán nucleótidos más diferentes entre ellos ".
La filogenia resultante, aproximadamente similar a un árbol genealógico, pero en este caso para Acrididae, la familia taxonómica más grande de saltamontes, le da a la ciencia una nueva comprensión más matizada de cómo han evolucionado los saltamontes dentro de Acrididaey diversificado de un ancestro común, pero muchas de las subfamilias actualmente reconocidas se consideran "parafiléticas", lo que significa que no se pueden reducir a su propio ancestro común en el árbol genealógico Acrididae.
Históricamente, la taxonomía de saltamontes ha sido difícil debido a la evolución convergente, en la que los organismos que no están estrechamente relacionados evolucionan características externas y apariencia similares a medida que se adaptan a entornos similares. Por lo tanto, los taxonomistas comúnmente agruparon especies no relacionadas en los mismos grupos debido a sus características similares.formas corporales convergentes. Mientras tanto, a menudo solo existen diferencias físicas mínimas entre las especies, lo que lleva a los taxonomistas a confiar en los genitales masculinos del saltamontes como el identificador principal para diferenciar las especies. Pero Song y sus colegas dicen que su análisis genético ofrece una nueva lente a través de la cual los taxonomistas pueden revisar.clasificación de saltamontes.
"Hay algunas subfamilias, como Catantopinae y Hemiacridinae, que se han considerado vertederos taxonómicos durante muchas décadas", dice Song. "Esto significa que muchos grupos no relacionados se han acumulado en estas agrupaciones artificiales. Mostrando la naturaleza parafilética deestos grupos es el primer paso para reclasificar la taxonomía, y prevemos que habrá algunos cambios importantes en la clasificación de saltamontes en el futuro cercano ".
Quizás el cambio más significativo es la determinación de que el ancestro común de los saltamontes de la familia Acrididae vivía en América del Sur, no en África. Los científicos solían pensar que Acrididae se originó en África porque existen muchas otras familias relacionadas en África y porque elLos saltamontes sudamericanos no se habían explorado por completo. El análisis genético incluyó muestras de ocho especies externas pero relacionadas con las de Acrididae. Entre las especies de "grupo externo" muestreadas, las que se consideran más estrechamente relacionadas en el análisis genético son todas nativas de América del Sur.Los investigadores también estudiaron especímenes fósiles para calibrar la edad de ciertas subfamilias de saltamontes, y descubrieron que el linaje divergente más antiguo dentro de la familia Acrididae también se encuentra principalmente en América del Sur.
"Estas relaciones colectivamente apuntan al origen sudamericano de esta familia cosmopolita", dice Song. "Nuestro árbol calibrado en el tiempo muestra que Acrididae se originó en el Paleoceno del período Cenozoico, hace 59,3 millones de años".
En ese momento de la historia, los continentes de América del Sur y África ya estaban separados pero más cerca en comparación con sus posiciones actuales, y el norte de África estaba cubierto de bosques tropicales, al igual que la región amazónica en América del Sur. Song y sus colegas proponen que AcrididaeUn solo antepasado se separó de sus parientes en América del Sur y luego atravesó el Atlántico hace unos 57 millones de años. Esos "colonos" saltamontes encontraron un hábitat adecuado en África y luego se irradiaron y diversificaron rápidamente a través de África y en Europa y Asia.El análisis genético apunta a al menos tres eventos de recolonización posteriores en los que los saltamontes atravesaron América del Norte, promoviendo su expansión y diversificación global.
Dado el estado icónico de los saltamontes en el reino de los insectos, Song dice que se sorprendió de que nadie hubiera intentado construir una filogenia de Acrididae previamente mediante técnicas de genética molecular. El nuevo esfuerzo fue posible gracias a las subvenciones, que datan de 2008, delLa Fundación Nacional de Ciencias para la investigación de Song sobre la evolución de los ortópteros, el orden de los insectos que comprende saltamontes y sus parientes, como langostas, grillos y saltamontes. Antes de que tal proyecto filogenético pueda comenzar, es necesario años de trabajo de campo para recolectar la amplia gama demuestra de especies necesarias, con la ayuda de contribuciones de colaboradores internacionales, también.
"No es una exageración decir que este estudio tardó 10 años en completarse", dice Song. "Este tipo de investigación requiere un extenso muestreo de taxones para representar adecuadamente la diversidad conocida, que probablemente sea el más desafiante, pero también elmás emocionante: aspecto de cualquier estudio filogenético a gran escala "
Se sabe que Acrididae contiene aproximadamente 6,700 especies. Y, si bien el nuevo análisis genético es el más detallado hasta ahora en la familia de saltamontes, las especies que muestreó constituyen solo el 2 por ciento de la diversidad completa de Acrididae. Song dice que él y sus colegas están ansiosospara construir aún más el árbol genealógico del saltamontes.
"Planeamos aumentar el muestreo de taxones en el futuro y usar más marcadores filogenéticos para construir una filogenia más integral. Al mismo tiempo, planeamos reclasificar los grupos principales dentro de la familia para que la clasificación refleje grupos monofiléticos", dijo.dice.
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Materiales proporcionados por Sociedad Entomológica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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