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Su pico cambia de tamaño, los pinzones de Darwin muestran la evolución 'in fraganti'

  • Los pinzones de Darwin son un ejemplo clásico de radiación adaptativa. Su ancestro común llegó a las Galápagos hace unos dos millones de años y durante el tiempo que ha pasado, los pinzones de Darwin han evolucionado hasta convertirse en 18 especies reconocidas que difieren en tamaño corporal, forma del pico, canto y comportamiento de alimentación.

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El rasgo más característico de los pinzones de Darwin es la diversificación de la morfología del pico que ha permitido a estas especies ampliar su uso para conseguir comida en las islas Galápagos.

Un equipo de científicos de la Universidad de Uppsala, en Suecia, y la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, ha identificado un gen que explica la variación en el tamaño del pico dentro y entre especies, el cual contribuyó a un rápido cambio en el tamaño del pico del pinzón terrestre mediano después de una grave sequía, como se informa en un artículo publicado en 'Science'.

Los pinzones de Darwin son un ejemplo clásico de radiación adaptativa. Su ancestro común llegó a las Galápagos hace unos dos millones de años y durante el tiempo que ha pasado, los pinzones de Darwin han evolucionado hasta convertirse en 18 especies reconocidas que difieren en tamaño corporal, forma del pico, canto y comportamiento de alimentación.

Los cambios en el tamaño y la forma del pico han permitido que las diferentes especies empleen distintos recursos alimenticios, como insectos, semillas, néctar de flores de cactus, así como la sangre de las aves marinas, todos impulsados por la selección darwiniana. En un estudio anterior del mismo equipo, se detectó que el gen ALX1 controla la forma del pico (punta o romo) y ahora se ha identificado un gen (HMGA2) que afecta el tamaño del pico.

"Nuestros datos muestran que la morfología del pico se ve afectada por muchos genes, como sucede en la mayoría de los rasgos biológicos. Sin embargo, estamos convencidos de que ahora hemos identificado los dos loci con los mayores efectos individuales que han dado forma a la evolución de la morfología del pico entre los pinzones de Darwin", dice el estudiante de doctorado de la Universidad de Uppsala Sangeet Lamichhaney y primer autor del estudio.

Charles Darwin fue el primero en describir el principio de divergencia de caracteres (conocido como desplazamiento de características ecológicas), lo que significa que las especies que compiten por los mismos recursos alimenticios tienden a divergir entre sí y, por lo tanto, reducen la competencia. Este proceso evolutivo se ha invocado como un mecanismo importante en el conjunto de las comunidades ecológicas complejas.

UNA SEQUÍA EN 2004, CLAVE EN LA REDUCCIÓN DEL PICO

Uno de los pocos ejemplos claros de desplazamiento de características ecológicas se había documentado previamente en los pinzones de Darwin por Peter y Rosemary Grant, de la Universidad de Princeton, co-autores de este nuevo estudio. El pinzón terrestre mediano divergió en el tamaño del pico del gran pinzón terrestre en la isla Daphne Major, después de una severa sequía en 2004-2005.

"Nosotros previamente documentamos que el tamaño promedio de los picos de la población del pinzón terrestre mediano se hizo más pequeño durante esta sequía debido a una alta mortalidad entre los individuos con picos grandes porque no podían competir bien con el gran pinzón terrestre", dicen Peter y Rosemary Grant, que realizaron el trabajo de campo en las Galápagos durante un periodo de 40 años.

"Ahora hemos demostrado que el locus HMGA2 jugó un papel fundamental en este cambio evolutivo y que la selección natural que actuó sobre este gen durante la sequía es una de las más fuertes registrada hasta ahora en la naturaleza", continúan Peter y Rosemary Grant.

Se ha asociado previamente HMGA2 con la variación en el tamaño del cuerpo en perros y caballos y es uno de los genes que muestran la relación más coherente con la variación en la estatura en los seres humanos, un rasgo que se ve afectado por cientos de genes. HMGA2 tiene también un papel en la biología del cáncer, ya que afecta a la transición epitelial-mesenquimal (EMT) que es importante para la metástasis y la progresión del cáncer.

"El gen HMGA2 regula la expresión de otros genes, pero el mecanismo exacto de cómo se controla el tamaño del pico de los pinzones de Darwin o la estatura humana se desconoce", reconoce el director del estudio, Leif Andersson, de la Universidad de Uppsala, la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas y la Universidad de Texas A & M, en Estados Unidos.

"Es muy interesante que este gen aparezca en muchas especies diferentes como un gen que afecta el crecimiento y en los seres humanos también como un gen que afecta al crecimiento celular descontrolado en el cáncer. Está claro que hace falta más investigación para comprender mejor la función de este gen", concluye Andersson.

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