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El supergen del mimetismo

13 septiembre, 2011

Heliconius numata (Cramer, 1780). Creditos: Wikimedia Comons.

Heliconius numata (Cramer, 1780). Creditos: Wikimedia Comons.

El mimetismo mülleriano es un fenómeno en el que dos o más especies peligrosas comparten una apariencia común, generalmente una coloración de advertencia, llamada coloración aposemática.

Así, ambas especies comparten los beneficios de la coloración de advertencia, al ser identificada por los depredadores como algo desagradable, tras haber ingerido algún individuo. De esta forma, las pérdidas se comparten entre todas las especies miméticas.

Existen numerosos ejemplos de este tipo de mimetismo en la naturaleza, siendo muy conocidos en algunas especies de anfibios y de mariposas.

Dentro del grupo de los anfibios, el género neotropical Dendrobates (ranas flecha venenosas) se caracteriza por su alta toxicidad, presentando las diferentes especies una coloración aposemática muy característica que sirve de advertencia común a sus depredadores.

Aposematismo en ranas flecha venenosas. A-C: Dendrobates imitator, D: Dendrobates variabilis, E: Dendrobates fantasticus, F: Dendrobates ventrimaculatusDendrobates variabilis (Tarapoto), Dendrobates fantasticus (Huallaga Canyon) and `Dendrobates ventrimaculatus.  From: Fig. 1 in Rebecca Symula, Rainer Schulte & Kyle Summers (2001) Molecular phylogenetic evidence for a mimetic radiation in Peruvian poison frogs supports a Müllerian mimicry hypothesis. Proceedings of the Royal Society of London B 268: 2415-2421.  © The Royal Society.

Ranas flecha venenosas. A-C: Dendrobates imitator, D: Dendrobates variabilis, E: Dendrobates fantasticus, F: Dendrobates ventrimaculatusDendrobates variabilis (Tarapoto), Dendrobates fantasticus (Huallaga Canyon) and `Dendrobates ventrimaculatus. From: Fig. 1 in Rebecca Symula, Rainer Schulte & Kyle Summers (2001) Molecular phylogenetic evidence for a mimetic radiation in Peruvian poison frogs supports a Müllerian mimicry hypothesis. Proceedings of the Royal Society of London B 268: 2415-2421. © The Royal Society.

Las mariposas (Lepidoptera) son un grupo de insectos donde también es frecuente este fenómeno de mimetismo mülleriano. La especie que ilustra esta entrada, Heliconius numata (Cramer, 1780), es un género tropical y subtropical de ninfálidos que comparte diseño y coloración alar con otros géneros próximos, como Melinaea. Todos ellos poseen una gran toxicidad que les defiende de sus predadores naturales más frecuentes, las aves, y utilizan patrones de coloración alar similares que advierten de su peligrosa condición. Esto, lógicamente, supone una ventaja compartida por presas y predadores: la mariposa evita la muerte de muchos individuos y los pájaros se abstienen de ingerir los insectos con sabor desagradable y/o una peligrosidad tóxica.

En los últimos años se ha descubierto que tales patrones de coloración están controlados por pocos genes, habiéndose descrito ciertos “puntos calientes” o pequeñas zonas del genoma que se encuentran asociadas a los patrones de color de las alas de estas mariposas (Baxter et. al, 2010).

Cópula en Heliconius numata. Imagen: davidfingerhut.com

Cópula en Heliconius numata. Imagen: davidfingerhut.com

Esta misma semana se publica en Nature los resultados de una nueva investigación (Joron et. al 2011) sobre Heliconius numata. El equipo investigador secuenció la región responsable de la coloración alar de la mariposa, que han denominado «supergen P». Se trata de una región muy polimórfica que agrupa varios genes que se encuentran tan próximos que suelen heredarse juntos como si fuera uno solo, al no producirse en esta región recombinación genética o crossing-over. Cada combinación particular de alelos en el «supergen» genera un patrón determinado de coloración alar.

Esto explica tanto la inexistencia de formas intermedias como la rapidez con la que aparecen en el medio los patrones de coloración similares en varias especies tóxicas, un problema en biología evolutiva que se lleva estudiando desde los mismos origenes de esta disciplina.

El equipo investigador encontró que H. numata puede presentar tres ordenaciones genéticas o haplotipos diferentes en esta región, cada uno de los cuales difiere de los otros en el orden en el que los genes se encuentran situados en el cromosoma. Cada una de las posibles ordenaciones genera un patrón distinto de coloración alar.

nature

Formas polimórficas de H. numata comparadas con el género próximo Melinaea (arriba). Cada forma está controlada por un alelo específico del "supergen P", con unincremento de l adominancia de izquierda a derecha. Imagen: Joron et. al, 2011

Esta investigación resuelve múltiples interrogantes en cuanto a la forma en la que dos especies pueden converger rápidamente en aspecto, sirviendo de base a diferentes fenómemos miméticos. La conformación del supergen P permite que mediante un simple cambio alélico y dependiendo del reordenamiento particular de los genes en la región, puedan surgir repentinamente patrones de coloración muy diferentes. De esta forma, la selección natural eliminará aquellas que no muestren el patrón de coloración típico de determinada localidad, al ser más frecuentemente depredadas. Sin embargo, al producirse un cambio en el medio, algunas de estas variaciones en el patrón de coloración antes nefastas, pueden ser rápidamente fijadas mediante una fuerte selección hacia las nuevas formas más adaptativas, sin necesidad de que transcurra un gran periodo de tiempo y toda una serie de cambios graduales que quizá fueran demasiado lentos para asegurar la supervivencia de la población.

Estos resultados demuestran que la arquitectura y ordenamiento de determinados grupos de genes dentro del cromosoma pueden dar lugar a importantes diferencias fenotípicas, fenómeno que podría darse en otras especies, suponiendo tales «supergenes» un factor adapatativo muy importante.

Referencias


  1. 13 septiembre, 2011 de 22:17

    Genial, J.M., y siempre habrá algún despistado -o malintencionado- que llame a la biología una carrera “maría”. Las carreras “superiores” y de “alto grado de intelectualidad” son el periodismo de “himbestigación” y las magufadas. Qué cosas.

  2. 14 septiembre, 2011 de 22:44

    Muy buen post, enhorabuena por la página, es de lo mejorcito.

  3. 15 septiembre, 2011 de 10:20

    Estoy enganchado a este blog!

  4. Víctor
    15 septiembre, 2011 de 10:21

    Gran post J.M. Tanto deconstruccionista de Darwin por ahí y va a resultar que las evo-devo y demás están ayudando más a la selección natural que a sus “competidores”.
    Un saludo.

  1. 13 septiembre, 2011 de 8:18
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