En mayo de 2005, un equipo de biólogos llegó a siete islotes de las Bahamas con 14 lagartos, un macho y una hembra de anolis marrón para cada uno, y los soltó sobre unas rocas con matorral que un huracán había dejado vacías unos meses antes. Cuatro años después, todas las poblaciones nacidas de esas parejas tenían las patas traseras relativamente más cortas, aunque cada isla seguía reflejando cómo eran sus dos fundadores.
El experimento se publicó en Science en 2012 y, según sus autores, fue el primero en estudiar el llamado efecto fundador de forma experimental en plena naturaleza. El trabajo lo dirigieron Jason Kolbe y Jonathan Losos, de la Universidad de Harvard, junto a Thomas Schoener y David Spiller, de la Universidad de California en Davis, y Manuel Leal, de la Universidad Duke. Kolbe, que hizo el trabajo en Harvard, firmó el estudio ya como profesor de Ciencias Biológicas de la Universidad de Rhode Island.
Un huracán dejó siete islotes sin lagartos
La ocasión llegó en septiembre de 2004, cuando la marea de tormenta del huracán Frances sumergió varios islotes bajos cerca de Gran Ábaco. Antes del huracán, esas rocas tenían poblaciones de anolis marrón (Anolis sagrei), y cuando el equipo revisó a fondo siete de ellas después de la tormenta no encontró ni un solo lagarto.
«Los efectos fundadores son muy difíciles de estudiar», explicó Schoener, profesor de Evolución y Ecología, en el comunicado de la Universidad de California en Davis. «Hay que estar exactamente en el lugar adecuado en el momento adecuado para observar el evento fundador, y luego tener la suerte de poder seguir a una población a lo largo del tiempo».
Dos fundadores por islote, decididos en una votación
Los fundadores salieron de Iron Cay, una isla cercana y boscosa con más de 150.000 metros cuadrados de vegetación, mientras que los islotes receptores tenían entre 35 y 175 metros cuadrados cubiertos de plantas. El equipo eligió al azar un macho y una hembra para cada islote, los midió y guardó una muestra de tejido de cada uno para los análisis genéticos.
Losos habría preferido soltar una sola hembra preñada, porque cuantos menos fundadores tiene una población más probable es que aparezca el efecto. Sus colegas temían que, si la hembra no estaba fecundada, la introducción fracasara y no se aprendiera nada. «Votamos. Perdí», contó Losos en 2012 en el blog científico Anole Annals.
Losos daba por hecho que meter un macho aumentaría la diversidad genética de cada isla. Ocurrió lo contrario. Las hembras de anolis pueden guardar esperma durante meses, a veces de varios machos, pero un año después los análisis de ADN mostraron que «los machos habían estado ocupados» y eran los padres del 94 % de la población, según escribió. «Me equivoqué otra vez, pero aprendimos algo interesante gracias a ello», añadió.
El efecto fundador, una idea discutida desde los años cuarenta
El efecto fundador es la pérdida de variación genética que se produce cuando una población nueva nace de muy pocos individuos de otra más grande. Esos colonos llevan solo una parte de las variantes genéticas de su lugar de origen, por lo que el grupo que forman puede acabar siendo distinto por puro azar.
El biólogo alemán Ernst Mayr planteó la idea a principios de los años cuarenta y desde entonces ha dividido a los evolucionistas. Unos la consideran decisiva en la evolución de una especie y otros la ven como un actor secundario que la selección natural supera enseguida, recuerda el comunicado de UC Davis.
«Mayr creía que, en la mayoría de los casos, la especiación implicaba el traslado de unos pocos individuos a una zona aislada, seguido de una revolución genética», dijo al Washington Post Theodore Garland, biólogo evolutivo de la Universidad de California en Riverside. Losos lo resumió en el mismo diario de otra manera: «El problema es que no se puede observar el efecto fundador en la naturaleza. Es casi inaudito llegar a verlo ocurrir».
Un año después, cada isla ya era distinta
Las poblaciones crecieron deprisa, con un aumento medio de 13 veces en los dos primeros años, y luego fluctuaron. En 2006, el análisis de seis microsatélites (fragmentos repetidos de ADN que funcionan como una huella genética) mostró de media un 46 % menos de diversidad de alelos, es decir, de variantes de cada gen, y un 23 % menos de heterocigosidad, otra medida de diversidad genética, que en Iron Cay.
Las patas también variaban de un islote a otro. «Notamos un efecto fundador un año después de empezar el experimento, que dio lugar a diferencias entre los lagartos de las siete islas», dijo Kolbe en el comunicado de la Universidad de Rhode Island. «Algunas islas tenían lagartos con extremidades más largas y otras con extremidades más cortas, pero eso era aleatorio respecto a la vegetación de las nuevas islas».
Patas traseras un 6,5 % más cortas en los machos
En los anolis, la longitud de las patas traseras está ligada al grosor de las superficies por las que se mueven. «Los lagartos con patas traseras relativamente más largas corren más rápido sobre sustratos anchos, mientras que los lagartos con extremidades más cortas para un tamaño corporal dado se mueven con más destreza sobre superficies estrechas», escriben los autores en el estudio.
En Iron Cay la vegetación mide de media 384 cm de altura y 11,1 cm de diámetro, mientras que en los islotes la media va de 62 a 107 cm de alto y de 1,6 a 5,4 cm de grosor. Los lagartos de los islotes se posaban sobre soportes de 3,2 cm de diámetro medio, frente a los 4,6 cm de la isla de origen.
Entre 2006 y 2009, la longitud relativa de las patas traseras bajó en las siete poblaciones un 6,5 % en los machos y un 4,0 % en las hembras, calculado para el tamaño corporal mediano de cada sexo. Ese descenso fue cinco veces mayor que en las 12 islas cercanas que el equipo vigiló como referencia, donde el cambio medio no se distinguía de cero. El cambio se acumuló a lo largo de cinco o seis generaciones, según el Washington Post, y se refiere a la media de cada población.
Las islas conservaron su orden de partida
«La selección natural las empuja a todas hacia abajo, mientras que el efecto fundador mantiene el mismo orden», dijo Schoener. «Así que, en cierto sentido, ambos tienen razón». Si la selección se hubiera impuesto del todo, las patas de las siete poblaciones habrían convergido en una misma longitud, y lo que se vio fue un descenso más o menos paralelo, según el comunicado de UC Davis.
Kolbe lo explicó así al Washington Post: «Si al principio tenías las patas traseras relativamente largas, las tenías al final. Esa es la firma del efecto fundador».
En 2009, la longitud de las patas en cada isla seguía relacionada con la de 2006 y no guardaba relación con el diámetro de la vegetación ni de los posaderos. La variación entre islotes «se explica mejor por los fenotipos iniciales que por las condiciones ambientales actuales», escriben los autores. La selección natural explicaba hacia dónde fueron todas las poblaciones, y el efecto fundador, por qué siguieron siendo distintas entre sí.
Inmigrantes, plasticidad y preguntas abiertas
Los islotes tampoco quedaron sellados, ya que las pruebas genéticas indicaron que el 11 % de los lagartos muestreados en 2007 y 2009 tenían un perfil compatible con ser inmigrantes de primera generación, lo que aleja este caso de otras poblaciones aisladas en islas remotas. Aun así, los autores comprobaron que los resultados no cambiaban al quitar de los análisis a esos posibles inmigrantes.
También valoraron la plasticidad, la capacidad de un animal para desarrollar patas distintas según el ambiente en que crece sin que cambien sus genes. Los autores la consideran «poco probable» como explicación, porque el grosor de los posaderos no cambió con los años mientras las patas seguían acortándose, y porque la diferencia observada fue de tres a cinco veces mayor que la que logra la plasticidad en experimentos de laboratorio.
El propio estudio deja abierta la pregunta principal. «Lo que queda por ver es si estos efectos fundadores persistirán frente a la selección natural, o durante cuánto tiempo», escriben los autores, que admiten que la selección podría acabar borrando la señal del fundador a medida que cada población se ajuste a las pequeñas diferencias de vegetación entre islotes.
Las poblaciones tampoco tuvieron tiempo de separarse en especies distintas. Sobre si llegarán a hacerlo, Kolbe dijo al Washington Post que «es demasiado pronto» para saberlo, aunque a su juicio el trabajo aporta la primera demostración experimental de que los efectos fundadores pueden persistir en libertad.
Irene y Sandy borraron cinco de las siete poblaciones
El seguimiento posterior chocó con otros dos huracanes. Según un reportaje de la Universidad de Rhode Island, Irene, en 2011, y Sandy, un año después, acabaron con los anolis de cinco de las siete islas, y otra se quedó con solo tres lagartos. El estudio de Kolbe se convirtió entonces en uno sobre la rapidez con la que se recuperan las poblaciones tras un desastre y el papel que juega la evolución en esa recuperación.
Losos ya había contado al Washington Post, tras el paso de Irene, que esperaba encontrar poblaciones muy reducidas en cada isla, porque eso crearía un segundo efecto fundador. «Ese es el resultado por el que estoy animando. Totalmente», dijo entonces.
El estudio completo se ha publicado en Science.
Imagen: Hans Hillewaert / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
