viernes, 31 de agosto de 2012

¿Se puede predecir la evolución?

Oruga de mariposa monarca.
¿Con cuánta rapidez pueden aparecer nuevas especies? En el caso de ciertas estrellas de mar australianas puede haber sido en un plazo tan corto como 6.000 años, según los resultados de una investigación reciente.

El famoso biólogo Stephen J. Gould en una ocasión planteó: ¿Si volviéramos a reproducir la cinta de la vida, sería igual el resultado de la evolución? Durante años, los científicos se han preguntado si la evolución es predecible, o si eventos casuales hacen que esa predictibilidad sea poco probable.

En un nuevo estudio, se ha comprobado que, en el caso de insectos que desarrollaron resistencia a ciertas toxinas vegetales, han aparecido las mismas adaptaciones de modo independiente en especies separadas en lugares y momentos distintos.

El equipo de Anurag Agrawal, profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, y Susanne Dobler, profesora de evolución molecular en la Universidad de Hamburgo, Alemania, examinó 18 especies de insectos pertenecientes a cuatro órdenes, incluyendo escarabajos, mariposas y moscas. Las 18 especies son capaces de alimentarse de plantas que contienen potentes toxinas llamadas cardenólidos.

Los cardenólidos son letales para casi cualquier insecto, y actúan con eficacia como defensa contra plagas de insectos herbívoros. Los cardenólidos se enlazan a un componente de las bombas de sodio-potasio, que son uno de los sistemas fundamentales presentes en todas las células animales. Al enlazarse, sabotean la labor de transporte de elementos vitales a través de la membrana celular, dañando a la célula.

Entre las 18 especies de insectos analizadas, los investigadores encontraron muy poca variedad en los métodos que los insectos usan para contrarrestar a los cardenólidos. En las mariposas monarca y una especie de escarabajo, por ejemplo, la resistencia es consecuencia de una mutación específica llamada N122H. Esta mutación reduce la capacidad de los cardenólidos a enlazarse a una enzima de la bomba de sodio.


Al examinar cambios moleculares en el gen de la bomba de sodio, los investigadores encontraron la mutación N122H en los cuatro órdenes de insectos estudiados. Además, descubrieron una segunda mutación en el mismo gen que también confería resistencia en 11 de las 18 especies.

Éste es un nivel significativo de repetición evolutiva y sugiere que el desarrollo de la resistencia a esta toxina vegetal tuvo muy pocas opciones efectivas, tal como valora Agrawal.

Los investigadores comprobaron la eficacia de estos cambios genéticos insertando las mutaciones en cultivos de células que carecían de dichas mutaciones y luego aplicando a esos cultivos los cardenólidos. Agrawal y sus colaboradores constataron que las mutaciones daban resistencia a las células.

Extraído de Noticias de la Ciencia