El equipo de investigadores de este trabajo ha rastreado la fusión de estos dos elementos de la mariposa en el cruce entre especies de mariposas que ocurrieron hace casi dos millones de años.
Los componentes genéticos que producen diferentes manchas de color en las alas de las mariposas se pueden mezclar entre especies para crear nuevos modelos, como una «caja de pinturas genética».
Este análisis sobre las mariposas ‘Heliconius’ amazónicas demostró que dos de los patrones de color más comunes, que se encuentra en combinación con las alas de muchas especies ‘Heliconius’, la mancha roja sobre la base del ala anterior y las rayas rojas que se abren en abanico a través de las alas posteriores son controladas por interruptores genéticos independientes que surgieron en especias completamente diferentes.
El equipo de investigadores de este trabajo ha rastreado la fusión de estos dos elementos de la mariposa en el cruce entre especies de mariposas que ocurrieron hace casi dos millones de años. Se ha sabido desde hace tiempo que el intercambio de genes entre especies puede ser importante para la evolución: los humanos intercambiaron genes con parientes ahora extintos que pueden ayudar a la supervivencia a grandes alturas y los pinzones de Darwin lo hicieron con un gen que influye en la forma del pico.
En las mariposas, el intercambio de elementos del patrón de las alas permite que diferentes especies compartan señales de advertencia comunes que protegen de los depredadores, un fenómeno conocido como mimetismo. Sin embargo, el nuevo estudio, publicado este viernes en la revista ‘PLoS Biology’, es el primero en mostrar que mezcla de material genético puede producir totalmente nuevos patrones de ala, mediante la generación de nuevas combinaciones de genes.
«Encontramos que las diferentes muestras de colores en las alas son controladas por distintos interruptores genéticos que pueden activarse y desactivarse de forma independiente. Como estos interruptores se compartieron entre las especies, éstas obtuvieron un batiburrillo de diferentes combinaciones, haciendo nuevos patrones de las alas», detalla el profesor autor principal Chris Jiggins, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido.
LA INDEPENDENCIA DE CADA INTERRUPTOR GENÉTICO ES CLAVE
Los investigadores secuenciaron los genomas de 142 mariposas individuales a través de 17 especies ‘Heliconius’ y compararon los datos de ADN, centrándose en las regiones asociadas con los dos patrones de color rojo sobre las alas anteriores y posteriores. «En cada genoma de la mariposa, redujimos alrededor de 300 millones de pares de bases de ADN a apenas unos pocos miles», relata Jiggins.
Estos expertos encontraron que los interruptores genéticos para estas manchas de ala distintas funcionaban de manera independiente, a pesar de estar situados uno junto al otro en el genoma. La secuenciación reveló que el interruptor para cada mancha de color evolucionó sólo una vez y en especies separadas, pero había sido compartido en varias ocasiones por todas las especies de ‘Heliconius’ en puntos ocasionales de mestizaje que se remontan casi dos millones de años.
La clave de esta pintura evolutiva de la mariposa es la independencia de cada interruptor genético. «El gen que estos interruptores controlan es idéntico en todas estas mariposas, codificando la misma proteína cada vez. Eso no puede cambiar mientras el gen esté haciendo otras cosas importantes», dice el autor principal, Richard Wallbank, también del Departamento de Zoología de Cambridge.
«El que los interruptores sean independientes es mucho más sutil y poderoso, permitiendo retoques evolutivos con el patrón de las alas sin afectar a partes del software genético que controlan el cerebro o los ojos. Esta modularidad significa que encender una pequeña pieza de ADN del gen produce una pieza de patrón u otra en las alas, como una caja de pinturas genética», concluye Wallbank.
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