Conoce la evolución de la corneja negra y la corneja cenicienta

Es la segunda vez este año que el grupo de investigación del profesor Vittorio Baglione, del Instituto Universitario en Gestión Forestal Sostenible, logra publicar sus resultados en esta prestigiosa revista.

Una modificación pequeña en la expresión de un gen basta para crear dos especies diferentes, aunque sean genéticamente idénticas. Éste es el hallazgo de un estudio internacional sobre la corneja negra y la corneja cenicienta, que ha publicado la revista Science y que ha contado con la participación del grupo dirigido por el profesor de la Universidad de Valladolid Vittorio Baglione, del Departamento de Ciencias Agrofesorestales del Campus de Palencia.

Es la segunda vez este año que el grupo de investigación del profesor Vittorio Baglione, del Instituto Universitario en Gestión Forestal Sostenible, logra publicar sus resultados en esta prestigiosa revista.

El estudio ha demostrado que a pesar de que ambas especies estudiadas son genéticamente iguales, muestran pequeñas diferencias en la expresión de una parte mínima del genoma (un 0’28 por ciento), que codifica el color de las plumas y su percepción visual particular, que son suficientes para crear una barrera frente a la hibridación. Este estudio evidencia que “el proceso evolutivo no se da siempre por acumulación de pequeños cambios genéticos en tiempos muy largos sino que son suficientes pocos pero decisivos cambios en el genoma para iniciar un proceso evolutivo de especiación”, según explican los investigadores.

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Hace 150 años Darwin desafió la arraigada creencia de que las especies son inmutables y propuso la idea de que la biodiversidad que observamos en el planeta ha evolucionado a partir de un origen común. Un siglo y medio después, y tras la síntesis de los principios de la genética mendeliana y la teoría evolutiva Darviniana, finalmente nos es posible intentar descifrar las bases moleculares del proceso de especiación.

El género Corvus (aves) comprende especies integralmente negras y otras que combinan el negro y el gris. La reconstrucción filogenética de este linaje sugiere que este polimorfismo puede promover la especiación mediante un mecanismo de selección de la pareja reproductora basado en las características del plumaje.

El trabajo publicado en Science se centra en la arquitectura genética de la divergencia entre la corneja negra (Corvus corone), cuyo plumaje es integralmente negro, y la corneja cenicienta (Corvus cornix) que presenta amplias partes del cuerpo de color gris. Los dos fenotipos hibridan en una zona de contacto extraordinariamente estrecha (15-150 kilómetros) que cruza Europa aproximadamente de norte a sur, y que se ha mantenido sorprendentemente estable a lo largo de por lo menos los últimos 100 años. Las zonas de hibridación representan “experimentos naturales» donde los procesos de especiación pueden ser estudiados y el caso de la corneja es considerado un ejemplo clásico de especiación “incipiente» entre linajes que has empezado recientemente a segregarse genéticamente.

Como apuntan los investigadores, “evidencias morfológicas, ecológicas y conductuales sugieren que actualmente ya existe un aislamiento reproductivo casi completo entre la corneja negra y la cenicienta”. Sorprendentemente, sin embargo, estudios anteriores “han demostrado una casi total ausencia de diferenciación genética, que no avalaría en absoluto la idea de que nos encontramos frente a dos especies distintas”. Todo esto hace pensar que la especiación “no se produce invariablemente por la acumulación de pequeños cambios a lo largo de tiempos muy largos, como comúnmente se cree, sino que pocos, pero decisivos cambios en el genoma pueden ser suficientes para iniciar el proceso”.

Diferencias decisivas

El objetivo del trabajo ha sido identificar estas diferencias decisivas que estabilizan la zona de hibridación y segregan la corneja negra de la cenicienta, mediante el análisis del genoma completo de muchos individuos, la medición de la expresión de algunos genes en condiciones controladas y la caracterización histológico-funcional de los folículos de las plumas en crecimiento para comprender la acción de los melanocitos, la células responsables de la coloración. Acorde con la hipótesis de un aislamiento reproductivo mediado por diferencias en la coloración, el estudio ha revelado que “las diferencias en la expresión de los genes se limitan casi exclusivamente a los folículos de las plumas en crecimiento en el momento en que el color se deposita en las plumas, con una más alta expresión en la corneja negra que en la gris”.

El análisis de más de un billón de pares de bases ha revelado una “escasísima diferencia” entre los dos fenotipos, que se concentra en una región del genoma que comprende genes que codifican por la coloración y la percepción visual. Este hallazgo sugiere que un carácter ligado a la elección de la pareja reproductora (coloración) “se encuentra genéticamente acoplado con su percepción visual produciendo un camino evolutivo que podría conducir poblaciones diferentes a segregarse rápidamente y así formar nuevas especies”, concluyen los investigadores.

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