Inicio > Actualidad, Biología evolutiva > Poniendo a prueba la Síntesis. De murciélagos y ácaros

Poniendo a prueba la Síntesis. De murciélagos y ácaros

6 julio, 2010

Un gracioso ejemplar de murciélago ratonero moruno (Myotis punicus), uno de los protagonistas de nuestra entrada. Crédito: Flickr

Los promotores del Creacionismo (vestidos hoy con el disfraz de Diseño Inteligente) creen que ponen a prueba la biología evolutiva… Bueno, mejor dicho: Quieren hacer creer a la opinión pública que están poniendo a prueba los principales modelos de la biología evolutiva y de que están aportando pruebas que están siendo consideradas por la comunidad científica… Mienten. Su movimiento no solo ocurre al márgen de la ciencia, sino que es una fachada cuyos planteamientos fueron respondidos hace más de un siglo, unas cuantas décadas en el mejor de los casos.

Sin embargo, sí que hay gente que pone a prueba diariamente la biología evolutiva. Son los biólogos, científicos cuyo trabajo desde sus respectivas áreas de estudio, desde la Microbiología hasta la Ecología, desde la Genética hasta la Fisiología, en su constante estudio de la Vida, es una continua e inagotable puesta a prueba de la Síntesis Moderna. Y en ese sentido, semanalmente y en revistas especializadas, se publican sus resultados. Y hace una semana encontré un artículo bastante bonito de esa índole, una puesta a prueba de la Síntesis que nos habla de murciélagos y ácaros parásitos.

.

La única forma legítima y fiable de aceptar una teoría científica es sometiendo a esta a multitud de pruebas diferentes y de naturaleza independiente. La teoría evolutiva por excelencia en la actualidad no es una excepción. Inicialmente la anatomía y la embriología comparadas, así como la biogeografía, actuaron como marcos de prueba independientes que elevaron al darwinismo sobre el hasta entonces dominante creacionismo, la postura que proponía que los organismos habían sido diseñados, y el diseñador era Dios. Como corriente aceptada por la comunidad científica, el creacionismo quedó desbancado sin posibilidad alguna de recuperación.

Posteriormente, el hallazgo de un cada vez mayor número de extintas especies fósiles, en especial el descubrimiento de cuantiosos fósiles de transición, levantó otro marco de pruebas independiente como corroboración de lo que ya se sospechaba: todos los organismos tienen un ancestro común y han cambiado a lo largo de millones de años de evolución (un lapso de tiempo que por su parte ha sido evidenciado de forma independiente por la Física, la Geología y la Astronomía; donde además, cada una de estas ramas de la actividad científica cuenta con varios métodos independientes para demostrarlo).

Finalmente, en el último siglo, con los avances de la biología molecular y el descubrimiento del ADN, ha nacido otro marco de pruebas adicional e independiente del resto, con el que es posible poner nuevamente a prueba la evolución de las especies. Este nuevo marco supuso un avance de una magnitud tan grande que los biólogos se vieron obligados a remodelar al darwinismo original de tal forma, que la versión original y 1.0 del mismo quedó relegada al pasado. Sin embargo, sus principios fundamentales fueron absorbidos y actualizados por la Síntesis Moderna. A priori, la biología molecular no tenía porque ser un nuevo apoyo para las teorías evolutivas presentes hasta entonces, como tampoco tendrían porque serlo el registro fósil, la biogeografía o la anatomía, pero lo son. Y por eso la Teoría de la Evolución es quizás la teoría científica mejor confirmada hasta ahora.

Pero la biología molecular no ofrece solo un marco de pruebas, sino varios y distintos entre sí. Como por ejemplo, la comparación de la diversidad alélica entre varios organismos o la comparación a nivel de secuencia de uno o varios genes presentes en esos organismos. En este caso, ¡incluso la comparación a nivel de secuencia de cada gen puede considerarse una prueba independiente! Y por si fuera poco, hay más posibilidades y una de ellas es lo que veremos a continuación.

.

Según la Síntesis, en una población de organismos cualesquiera, algunas mutaciones (neutras) terminarán por fijarse y acumularse en su «acervo genético» (conjunto de genes de toda la población) a lo largo de las generaciones. De ese modo puede predecirse que, si una población original A de organismos, se divide en dos poblaciones B y C aisladas, cada población acumulará mutaciones de forma independiente, por ello al cabo del tiempo tendríamos diferencias en el «acervo genético» de B y C.

Ahora bien, si la población C se escindiera en dos poblaciones D y E aisladas, estas poblaciones con el paso del tiempo también acumularían diferencias entre sí a nivel genético. Sin embargo, ¡estas diferencias se acumulan partiendo de la base de la población C original!

De ese modo, si estudiamos las diferencias genéticas entre las poblaciones B, D y E podremos construir un árbol genealógico donde D y E son más parecidas entre sí genéticamente que cualquiera de ambas con B.

¿Cómo se aplica esto en el mundo real? Es de suponer que si una población se escinde en dos, es más probable que las nuevas poblaciones permaneciesen cercanas en el espacio. Por ello, si la Síntesis es correcta, nosotros esperaríamos ver que dos poblaciones cercanas geográficamente son más parecidas genéticamente entre sí que dos poblaciones alejadas geográficamente. No tendría porque ser así, en un mundo “de diseño” ambas poblaciones podrían ser cercanas en el espacio y mostrar una aleatoriedad total a la hora de hacer árboles de parentesco genético.

Pero podemos rizar aún más el rizo. Si nuestra especie objetivo es portadora de una especie de parásito que hace toda su vida sobre ella, es de esperar que las diferencias genéticas de las poblaciones del parásito se superpongan con las diferencias genéticas de las poblaciones de nuestra especie objetivo. En otras palabras, el árbol genealógico del parásito debe correlacionarse con el árbol genealógico de nuestra especie objetivo. Esto es lo que deberíamos ver si la Síntesis es correcta. Y nuevamente, no tendría porque ser así, en un mundo “diseñado” la genética del parásito no tendría ninguna razón para solaparse con la genética de la especie hospedadora.

Genealogía huésped & parásito. A.- Eventos de aislamiento y evolución independiente en una población de organismos y su parásito (P) asociado según la Síntesis Moderna. B.- Los árboles genealógicos que esperaríamos ver si (A) fuera correcto; izquierda, árbol genealógico de nuestra especie; derecha, árbol genealógico del parásito.

.

Y esto es lo que se puso a prueba en el presente estudio, publicado en el número de este mes de Julio de la revista científica Molecular Ecology. La investigación fue encabezada por la doctora Nadia Bruyndonckx, del Department of Ecology and Evolution de la Université de Lausanne (Suiza), experta en quirópteros (murciélagos) y en las interacciones coevolutivas del tipo hospedador-parásito. El estudio tenía el objetivo de investigar los efectos de la dinámica poblacional del hospedador sobre la evolución y estructura genética del parásito, así como evaluar la posibilidad de usar a los parásitos como marcadores evolutivos de sus hospedadores.

Como modelo de parásito emplearon al ácaro Spinturnix myoti, un parásito obligado de murciélagos del género Myotis (conocidos más comúnmente por ratoneros). Estos ácaros habitan en las membranas de las alas de estos quirópteros, no tienen ningún otro tipo de huésped y no pueden permanecer separados de su hospedador más allá de unas horas, sino, morirían. Tales parásitos se transmiten por contacto físico entre los murciélagos, coincidiendo su reproducción con la época reproductora de los murciélagos y con la bajada de defensas inmunitarias de las hembras durante el embarazo.

Como hospedador, obviamente, fueron elegidos los quirópteros. Con 925 especies descritas, representan el grupo de mamíferos más rico en especies justo después de los roedores, abarcando hasta el 20% de la diversidad total de mamíferos. Han colonizado todo tipo de hábitats tropicales y templados, abarcando animales predadores, frugívoros, insectívoros e incluso algunos se han especializado en alimentarse de néctar o sangre  (ver aquí). Según el “Atlas y Libro Rojo de los mamíferos terrestres de España (2008)“, entre la Península Ibérica, Baleares y Canarias se  han inventariado un total de 29 especies de quirópteros (que engloban casi el 30% de las especies de mamíferos terrestres de España), de las cuales, aplicando criterios UICN, encontramos, lamentablemente, 23 especies con algún grado de amenaza (11 Casi Amenazadas, 8 como Vulnerables y 4 en Peligro de Extinción).

.

Lista de quirópteros amenazados de la Península Ibérica, Baleares y Canarias.
Según el “Atlas y Libro Rojo de mamíferos terrestres de España (2008)
NT (Casi Amenazado)
Barbastella barbastellus
Hypsugo savii
Myotis nattereri
Myotis mystacinus
Nyctalus leisleri
Pipistrellus maderensis
Plecotus auritus
Plecotus austriacus
Rhinolophus ferrumequinum
Rhinolophus hipposideros
Tadarida teniotis
VU (Vulnerable)
Miniopterus schreibersii
Myotis bechsteinii
Myotis myotis
Myotis blythii
Myotis emarginatus
Nyctalus noctula
Nyctalus lasiopterus
Rhinolophus euryale
EN (En Peligro de Extinción)
Myotis capaccinii
Rinolophus mehelyi
Pipistrellus nathusii
Plecotus teneriffae

.

Pero volvamos al estudio. En este caso la especie elegida resultó ser el murciélago ratonero moruno (Myotis punicus Felten, Spitzenberger y Storch, 1977), un animal que en el territorio nacional solo ha sido citado en el Peñón de Alhucemas (un pedrusco situado a 300 metros frente la costa de Marruecos) y puntualmente en Ceuta. En realidad, su hábitat de distribución abarca el norte de África (Marruecos, Argelia, Túnez y el extremo occidental de Libia) así como varias islas del Mediterráneo (Córcega, Cerdeña, Malta, etc.).

Como material complementario otras especies de murciélago ratonero fueron analizadas (ya que también eran anfitriones de este ácaro parásito), tales especies fueron el murciélago ratonero grande (Myotis myotis Borkhausen, 1797) y mediano (Myotis blythii Tomes, 1857); ambas bien repartidas por la Península Ibérica y Baleares.

.

El ácaro parásito de murciélagos ratoneros, Spinturnix myoti. Crédito: David Dodds Ecology (2007) (pulsar para ir)

Una pandilla de guapos murciélagos ratoneros morunos (Myotis punicus). Crédito: Université de Lausanne (pulsar para ir)

.
En primavera y verano del año 2006 se muestrearon un total de 11 colonias de cría de M. punicus localizadas en el Norte de África, Córcega y Cerdeña; de ese modo se cubría la mayor parte del área de distribución conocida de esta especie. La mayoría de las colonias se encontraban en cuevas naturales y minas abandonadas, formadas principalmente por hembras adultas y unos cuantos machos. Para evitar molestias a las criaturas durante la cría, los muestreos se realizaron antes y después de la estación de cría. Como el ácaro S. myoti presenta otras especies hospedadoras, se tomaron muestras de cinco colonias de murciélagos ratoneros de las especies M. myotis y M. blythii (localizadas en España, Suiza e Italia).

Localidades muestreadas en el estudio. Las estrellas negras se corresponden con las localidades de muestreo de M. punicus. Las blancas con M. myotis y M. blythii. Crédito: Bruyndonckx, N. et al (2010)

.

Posteriormente a extrajeron y secuenciaron los fragmentos genéticos del RNA ribosomal 16S y del gen del citocromo oxidasa I de los ácaros recogidos en los muestreos. Las mencionadas son dos de las secuencias favoritas de los genéticos para ver la genealogía de linajes de organismos. Por otro lado, extrajeron DNA mitocondrial y nuclear de las especies anfitrionas, en este caso los resultados del trabajo fueron publicados en un artículo referenciado como:

.

La comparación de los linajes obtenidos a partir de las secuencias genéticas analizadas del ácaro y del murciélago M. punicus mostró un panorama obvio desde el punto de vista de la Síntesis. La distribución geográfica y genética del ácaro S. myoti y su anfitrión (el murciélago ratonero moruno), coinciden de una forma excelente. Como se esperaba, las poblaciones del ácaro presentes en el Norte de África, Cerdeña y Córcega están muy bien diferenciadas entre sí; corroborándose que la dispersión del ácaro es un reflejo del patrón genético del murciélago. Además, esto revela que los ácaros han seguido a sus hospedadores a lo largo del proceso de colonización de la isla de Cerdeña durante el Pleistoceno.

Genealogía comparativa de las poblaciones del ácaro S. myoti (izquierda) y sus anfitrión M. punicus (derecha). Crédito: Bruyndonckx, N. et al (2010)

.

Solo encontramos una excepción: en la isla de Córcega el parásito proviene de Europa, mientras que el anfitrión proviene del Norte de África.

La genética de los ácaros de Córcega es similar a la de aquellos que infestan a los ratoneros M. myotis y M. blythii en el continente europeo. Como estos ácaros no pueden vivir más allá de unas horas fuera de su huésped, los autores del trabajo sospechan de la presencia de antiguas poblaciones de tales murciélagos ratoneros en la isla de Córcega, hoy extintas, que pudieran haber servido de puente para contagiar a M. punicus. Como punto a favor de esta hipótesis, los autores cuentan con la presencia de un único «haplotipo» (un único juego genético, que implica una muy reducida diversidad genética) en los ácaros de Córcega; lo cual solo puede ser consecuencia de una serie de cuellos de botella, o efecto fundador, fenómenos que en una población moderna implican que esta se originó a partir de muy pocos individuos.

En este caso el cuello de botella podría derivarse de la colonización original de Córcega por unos cuantos murciélagos ratoneros europeos y después, como consecuencia de la competencia entre ácaros europeos y norteafricanos por los cuerpos de M. punicus, una vez iniciada la infestación. Esto también explicaría la ausencia de linajes de ácaros originarios de la próxima Cerdeña en Córcega.

Pues nada, he aquí un estudio interesante que corrobora de nuevo la Síntesis Moderna, la actual teoría evolutiva por excelencia. Aún así levanta nuevas preguntas y, como admiten los autores, ¡son requeridos más estudios! Para terminar, pues nada, un poco de bat-cultura… je!

.

.

Artículo original: Bruyndonckx, N. et al (2010) Mites as biological tags of their hosts. Molecular Ecology, Volume 19, Issue 13, Pages 2770 – 2778

.
Entradas relacionadas:

.
BONUS TRACK.Metallica- Enter Sandman“. Porque quiero, ale 😉


  1. WOLFLink
    6 julio, 2010 en 19:43

    Metallica con Biología, buena combinación.

  2. 6 julio, 2010 en 20:35

    Muy bonito este artículo. 🙂 ¿Y como es que te ha dao por poner Enter Sandman? Es la música que tengo de despertador, hehe.

  3. 6 julio, 2010 en 20:43

    Hexo :

    ¿Y como es que te ha dao por poner Enter Sandman? Es la música que tengo de despertador, hehe.

    Una palabra.

    😈 Calidad 😈
    Además, hace unos días prometí algo un poco más heavy 😀

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