La evolución generalmente se ve como un proceso lento, con cambios en los rasgos que surgen solo durante miles de generaciones. Sin embargo, en los últimos años, la investigación ha indicado que la adaptación en rasgos específicos puede ocurrir más rápidamente. Sin embargo, muy pocos estudios fuera de microorganismos fueroncapaz de demostrar empíricamente cuán rápido la selección natural da forma a todo el genoma.
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Daniel Berner en el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Basilea ahora ha proporcionado evidencia de una rápida evolución dentro de una sola generación, utilizando el pez espinoso de la treespina como organismo modelo. El estudio de cinco años combinó trabajo de laboratorio, campoexperimentos, modelación matemática y análisis genómico.
Diferentes hábitats: lagos y ríos
En el área del lago de Constanza, el espinoso se ha adaptado a hábitats ecológicamente diferentes: lagos y ríos. Para examinar qué tan rápido se produce la adaptación en todo el genoma, los peces que habitan en los lagos y ríos se cruzaron en el laboratorio durante varias generaciones. Los genomas delos dos ecotipos se mezclaron así, lo que resultó en una población experimental genéticamente diversa.
En un segundo paso, los investigadores liberaron miles de estos peces experimentales en un hábitat natural del río sin espinoso residente, exponiéndolos a la selección natural. Después de un año, los peces restantes fueron recapturados y examinados genéticamente.
"La hipótesis de este experimento fue que en el hábitat del río en el que los animales experimentales tenían que sobrevivir, las variantes genéticas de la población original del río aumentarían en frecuencia", dice Berner. "Sin embargo, no teníamos idea de si esto seríamedible dentro de una sola generación "
El análisis genómico confirma la hipótesis
Para registrar posibles cambios en el genoma, los investigadores primero tuvieron que identificar las regiones de ADN con mayor probabilidad de ser seleccionadas por la selección natural. Para ello, compararon las poblaciones originales de lagos y ríos basándose en datos de secuencia de ADN. Esto reveló cientos deregiones en el genoma probablemente importantes para adaptarse a las condiciones de los lagos y ríos. Precisamente en estas regiones, los datos de la secuencia de ADN de la población experimental de antes y después del experimento de campo se compararon para identificar cambios en la frecuencia de las variantes genéticas.
El resultado apoyó la hipótesis: en promedio, la frecuencia de las variantes del río aumentó en alrededor del 2.5% a expensas de las variantes del lago ". Esta diferencia puede parecer pequeña a primera vista, pero es realmente sustancial cuando se extrapola a unas pocas docenasgeneraciones ", dice Berner. El experimento demuestra que la evolución puede ocurrir muy rápidamente frente a nuestros ojos, y no solo en microorganismos." Tal evolución rápida puede ayudar a algunos organismos a hacer frente a los rápidos cambios ambientales actuales causados por los humanos ".Berner concluye.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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