La biodiversidad de nuestro planeta es uno de esos privilegios de los que disfrutamos cono habitantes de la Tierra. La biología se ha encargado de estudiarla en todos sus ángulos. Pero, incluso ahora, nuevos descubrimientos aún se hacen. En esta ocasión, tal fue el caso de los dos genes identificados causantes de las variaciones de color en las currucas silvestres o reinitas.

Como sabemos, esta se trata de una familia de aves particularmente colorida y variada, con más de 100 diferentes especies ya listadas y conocidas. Sin embargo, lo curioso de ellas son los casi infinitos patrones de color que son capaces de mostrar en su plumaje.

Debido a que muchas de estas especies son muy cercanas, incluso pueden reproducirse entre sí, dando lugar a híbridos que también se reproducen. En consecuencia, se crea una variación de colores mucho mayor a la que se esperaría en este grupo de aves.

Con la finalidad de entender exactamente qué hace posible esto, se ha realizado una investigación involucrando a más de 30 diferentes especies de currucas silvestres. Los resultados de este esfuerzo se publicaron recientemente en Current Biology.

La particularidad de los colores de las currucas y las variaciones de sus genes

Como ya lo mencionamos, las reinitas tienen una particularidad que no todas las aves ofrecen: pueden aparearse exitosamente con otras especies. Claramente, esto solo funciona con variaciones de su mismo árbol genético principal que, de uno u otro modo se han separado como especie, pero no lo suficiente como para hacerlas incompatibles desde el punto de vista reproductivo.

Esto, además de ser de gran utilidad para la supervivencia de las especies en la naturaleza, también ha venido como una ayuda para los científicos. Gracias a esta característica, los investigadores han podido mapear el genoma con más facilidad e identificar los tanto los puntos comunes como los diferentes entre especies.

Como resultado, se han hecho con un árbol filogenético a través el cual han podido identificar dos genes específicos que tienen responsabilidad en las variaciones de color del plumaje de las aves. En otras palabras, ubicaron el par de genes que no solo manifiestan las variaciones entre las especies, sino que también expresan los cruces entre ellas.

Dos genes han dado origen a más de 100 especies de currucas

Básicamente, la investigación liderada por Marcella Baiz, investigadora postdoctoral en la Universidad Estatal de Penn, trabajó con 34 especies dentro del género Setophaga de las “currucas de madera”. Luego de esta, la creación el árbol filogenético presentado ayudó a crear diferentes pares de especies “hermanas”.

Para esta fase, se trabajó solo con 9 pares, por lo que se tomaron en cuenta 18 especies distintas de reinitas. Con estas “hermanas” los investigadores fueron capaces de ver los cambios en dos genes primordiales relacionados con la coloración del plumaje.

Una vez observados estos, se pudo notar que las variaciones de color entre especies se daban o por procesos de mutación o por mezcla de los genes.

Sabemos en la actualidad que los procesos evolutivos realmente nunca se detienen y que, con cada generación, las especies cambian un poco. Sin embargo, el caso de las reinitas ha sido notorio por la velocidad con la que se diversificaron.

Ahora, finalmente se ha determinado cómo el cambio de dos genes particulares pudo generar esta diversificación de la familia. En este caso, los cambios se notaron en el plumaje, pero las variaciones genéticas pueden afectar cualquier cualidad de las aves, como su capacidad o no de “cantar”.

¿Cómo ha pasado esto?

Según los investigadores, estos cambios en el árbol filogenético se han dado de dos formas. En primer lugar, el gen Agouti (ASIP) ha pasado por procesos de mutación regulares. Por otro lado, el gen betacaroteno oxigenado 2 (BCO2) ha sido sometido a la menos conocida introgresión.

El ASIP es una proteína de señalización asociada con la melanina, asociada a los colores marrones y negros. Por su parte, el BCO2 ayuda en la producción de pigmentos carotenoides, es decir de amarillos, rojos y naranjas.

De acuerdo a los datos obtenidos, los cambios de ASIP entre especies se han dado de acuerdo a variaciones leves en los genes. En otras palabras, con su mutación han ido causando poco a poco la ramificación del árbol filogenético.

Ahora, el BCO2 ha pasado por la introgresión, que se da cuando una especie híbrida luego tiene descendencia con otra pura. Como resultado de la repetición de este proceso, genes híbridos pueden terminar por entrar en la cadena de genes “originales” cambiando así los patrones usuales en el plumaje de las aves.

Según comentaron los científicos, no solo fue posible observar los patrones de la mutación de ASIP, sino que se encontraron evidencias de introgresión del BCO2. Con esto, se ha estipulado cómo estos dos procesos han colaborado con la rápida diversificación de especies de reinitas.

Referencia:

Pigmentation Genes Show Evidence of Repeated Divergence and Multiple Bouts of Introgression in Setophaga Warblers: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.10.094

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