Inicio > Actualidad, Biología evolutiva, Ciencia > Especiación dentro de la misma población por divergencia genómica

Especiación dentro de la misma población por divergencia genómica

26 junio, 2010

Comparte este artículo:

meneame enchilame bitacoras facebook twitter delicious technorati Enviar por correo electrónico Convertir en PDF Imprimir

Rhagoletis pomonella. Foto: J.Berger, bugwood.org.

Rhagoletis pomonella. Foto: J.Berger, bugwood.org.

Un artículo publicado esta semana en NATURE por E.S. Kelleher Y D.A. Barbash, del Departamento de Biología Molecular y Genética de la Cornell University en Ithaca (NY), muestra como la especiación puede ocurrir incluso cuando una especie incipiente coexiste con la especie madre y no se ha interrumpido el flujo génico entre ambas. Para ello utilizan los estudios realizados por varios autores sobre la mosca de la fruta Rhagoletis pomonella.

Normalmente definimos dos tipos principales de especiación: la especiación alopátrica y la especiación simpátrica. En el primer caso, una barrera geográfica separa dos poblaciones de la misma especie, que comienzan a diverger y pueden llegar a convertirse en dos especies diferentes, lo que ocurre cuando acaban siendo incapaces de interfecundar. En el caso de la especiación simpátrica, la divergencia se produce dentro del mismo espacio geográfico, bien por que una población coloniza un nuevo hábitat, bien porque desarrolla una nueva estrategia etológica que la acaba separando de la población madre. En ambos casos, existe un requerimiento indispensable para que ambas poblaciones se independicen evolutivamente: la interrupción del flujo génico o aislamiento reproductivo. Es decir, ya sea por una barrera geográfica, ecológica o etológica, una población deja de reproducirse con otra, evolucionando de forma independiente.

Especiación alopátrica

Especiación alopátrica

Un tercer tipo de especialización llamada parapátrica consiste en una separación geográfica incompleta. Mientras parte de la población hija se separa e interrumpe el flujo génico con la población madre, ambas pueden seguir coexistiendo en parte del área geográfica compartida, donde siguen reproduciéndose. Un buen ejemplo de este curioso fenómeno lo podemos encontrar en el Mosquitero troquiloide, objeto de un artículo anterior.

La especiación alopátrica es la que cuenta con un mayor número de casos conocidos, aunque no sabemos muy bien si esto se debe realmente a que es más frecuente (intuitivamente podemos pensar que es más fácil separarse geográfica que etológicamente) o por el contrario, la razón debe buscarse en que sea más sencilla de detectar. Tradicionalmente, la especiación simpátrica ha sufrido grandes críticas tanto por sus bases teóricas como por la falta de ejemplos documentados. De nuevo, el aislamiento reproductivo se erige como condición indispensable para que opere el mecanismo simpátrico.

Ahora bien, ¿sería posible que se produzca especiación cuando la especie incipiente coexiste con la especie madre manteniendo la interreproducción? En los últimos años se han valorado algunas hipótesis en este sentido, enfocadas hacia la arquitectura genómica para explicar como dos poblaciones pueden independizarse aunque siga existiendo intercambio de información genética por interfecundación. Por ejemplo, algunos cambios cromosómicos como inversiones, pueden dar lugar a una “zona segura” que mantiende a los conjuntos de genes que producen el aislamiento reproductivo. Una nueva conbinación entre diferentes disposiciones de cromosomas paternos es a menudo imposible o produce progenie inviable, permitiendo la divergencia.

Inversión cromosómica

Inversión cromosómica

Recombinación cromosómica

Recombinación cromosómica

Una hipótesis alternativa es la presencia de pequeñas zonas, denominadas “islas genómicas”,donde genes sujetos a una fuerte selección, como los implicados en la elección de hábitat, divergerían en la especie incipiente pudiendo crear regiones diferenciadas en el genoma aún en ausencia de cambios cromosómicos, como por ejemplo tres pequeñas regiones que contienen tan solo unos 67 genes en Anopheles gambiae y que podrían ser responsables de los mecanismos ecológicos y comportamentales de aislamiento entre dos formas distintasde la especie (Turner et al. 2005).

Michel et al. (2010), han estudiado dos formas de la mosca de la fruta Rhagoletis pomonella, que se alimentan de dos frutos diferentes, del espino y el manzano. Han encontrado que sus genomas se diferencian en una gran extensión, contrastando con la hipótesis de islas genómicas mencionada más arriba, según la cual la interreproducción homogenizaría la práctica totalidad del genoma excepto esas pequeñas regiones diferenciales. Este resultado es aún más sorprendente si se tiene en cuenta que la colonización de las frutad del manzano tuvo lugar hace tan solo 150 años, un parpadeo evolutivo, como indica el autor.

Michel y sus colaboradores descubrieron que estos genes se encuentran implicados en la duración de la diapausa y en el momento de eclosión de los adultos, dependiendo de la latitud. Las diferencias en el momento de fructificación del espino y la manzana hacen que estas diferencias en diapausa y eclosión resulten cruciales para la explotación del recurso y el aislamiento reproductivo. El equipo encontró que más de un 50% de los loci muestreados mostraban evidencias de diferencias adaptativas, y muchos de ellos no estaban incluidos en reordenaciones cromosómicas. Como señalan Kelleher y Barbash, estos resultados sugieren que las diferencias genómicas de una especie simpátrica incipiente deben ser mucho mayores de lo que se pensaba.

.

Entradas relacionadas:

.

Articulo en Nature

Otras referencias


  1. 26 junio, 2010 en 10:58

    No sé exactamente como llegué a este blog. Felicidades, muy, muy bueno.

  2. 26 junio, 2010 en 11:28

    Interesantísimo!! Y excelente exposición 😀

    Pero entonces, las grandes diferencias genómicas entre dos especies simpátricas, ¿son causa, consecuencia o causa y consecuencia de la especiación simpátrica?. Porque en Rhagoletis quizás un pequeño cambio comportamental, surgido de un pequeño cambio genético, es lo que luego ha llevado a una respuesta adaptativa de este calibre.

    Claro que en otros casos, igual grandes variaciones génicas podrían desembocar en este tipo de especiación, sin embargo, tengo mis dudas debido a la dificultad es conseguir suficientes miembros reproductores con estas características génicas, ¿no?.

  3. 26 junio, 2010 en 14:36

    Eso es lo que se piensa cuando hablamos de islas genéticas, pequeños cambios genéticos que producen un cambio ecológico o etológico que facilita o permite, mejor dicho, el aislamiento reproductivo. Los autores no se explayan en los mecanismos por los que en lugar de este escenario encuentran en Rhagoletis regiones mucho más amplias, pero indican que la presión selectiva sobre estas regiones puede producir que se extiendan rápidamente, al afectar a genes próximos espacialmente.

  4. 26 junio, 2010 en 21:34

    pero indican que la presión selectiva sobre estas regiones puede producir que se extiendan rápidamente, al afectar a genes próximos espacialmente.

    ¿Genes ligados, por ejemplo?

  5. 26 junio, 2010 en 22:48

    no es tan difícil de pensar… el mar tiene muchas menos barreras geográficas que la tierra y está “lleno de especies distintas”. Para mi si una especie ocupa dos nichos ecológicos va a terminar en dos especies distintas cada una especializada en uno de los nichos

  6. 27 junio, 2010 en 1:00

    Cnidus :

    ¿Genes ligados, por ejemplo?

    Exacto. Entiendo que si una región difiere tanto como para impedir el sobrecruzamiento en esta zona, los genes adyacentes tendrán mucha menos posibilidad de intercambiarse por sobrecruzamiento, produciendo que la variación de los mismos se mantenga ligada a la isla, ampliando ésta según aumenta la divergencia.

  7. 29 junio, 2010 en 5:27

    Hola !! Me gusto mucho el articulo lo compartiré en R-Science, naturalmente respetando todo derecho de autor, si no hay ningun problema, espero no irrupir
    en ningun canon, Saludos =)

  1. No trackbacks yet.
Los comentarios están cerrados.
A %d blogueros les gusta esto: