Pensamos en la evolución como un árbol, con las especies individuales como hojas en una rama evolutiva. A veces, sin embargo, las hojas se entrelazan. A veces, dos especies diferentes pueden crear descendencia llamada híbridos. El ejemplo más común es la mula, cría de una yegua y un asno.
Los híbridos de animales suelen ser infértiles, especialmente cuando existen diferencias genéticas significativas entre las especies parentales. Sin embargo, hay excepciones. A veces, los híbridos pueden ser fértiles, especialmente si las especies parentales son genéticamente similares. En el nuevo estudio, los investigadores describen un ejemplo sorprendente. Estos híbridos de mariposas no sólo fueron fértiles, sino que crearon una nueva especie.
Las mariposas Heliconius son criaturas extraordinarias. Tienen colores brillantes que indican que son desagradables para los depredadores potenciales. Los biólogos los utilizan como modelos para estudiar cómo, a través de sus complejos patrones de mimetismo, las nuevas especies impulsan el intercambio genético y la adaptación ecológica. Pero las especies híbridas no estaban en la tarjeta de bingo de los biólogos para Heliconius.
En las plantas, la especiación híbrida está bien documentada, en gran parte debido a la duplicación de los cromosomas. Sin embargo, en los animales, estos eventos son raros y complejos, particularmente cuando el número de cromosomas permanece sin cambios. Las mariposas Heliconius, con su historia de especiación recientemente descubierta, proporcionan una narrativa convincente sobre cómo la hibridación puede impulsar la especiación en los animales.
“Históricamente, se pensaba que la hibridación era algo malo que no era particularmente importante cuando se trataba de la evolución”, dijo Neil Rosser, asociado de entomología en el Museo de Zoología Comparada de Harvard, coautor del estudio y responsable de su mapeo genético con el compañero de posdoctorado de Harvard Fernando Seixas. “Pero lo que los datos genómicos han demostrado es que, en realidad, la hibridación entre especies está muy extendida”.
Los hallazgos pueden alterar la forma en que vemos el concepto de especie. “Muchas especies no son unidades intactas”, dijo Rosser. “Tienen bastantes fugas y están intercambiando material genético”.
Híbrido + híbrido = nueva especie
Rosser y sus colegas secuenciaron el genoma de la especie Heliconius elevatus. Descubrieron que esta especie surgió después de un evento de hibridación hace unos 180.000 años entre otras dos especies: H. melpomene y H. pardalinus.
Todo acerca de H. elevatus sugiere que se trata de una especie nueva. Tiene una planta huésped tipo oruga, diferentes feromonas, diferentes patrones de color, forma de ala y vuelo: es una especie completamente nueva. Aún más sorprendente es que las tres especies viven ahora en una vasta área de la selva amazónica, cubriendo diferentes nichos ecológicos.
“Normalmente, se cree que las especies están reproductivamente aisladas”, añadió el coautor James Mallet, profesor de biología organísmica y evolutiva en Harvard. “No pueden producir híbridos que sean reproductivamente fértiles”. Si bien ahora hay evidencia de hibridación entre especies, lo que fue difícil de confirmar fue que esta hibridación está, de alguna manera, involucrada en la especiación. Como dijo Mallet: “La pregunta es: ¿Cómo se pueden colapsar dos especies juntas y sacar una tercera especie de ese colapso?”
Sin embargo, la gran mayoría del genoma de H. elevatus proviene de una de las especies parentales (H. pardalinus). Esta contribución genética mínima pero significativa ilustra un aspecto fascinante de la evolución: a veces, una pequeña fracción del genoma puede tener un impacto profundo en la trayectoria evolutiva de un organismo. Es en estas “islas” genéticas donde encontramos rasgos que permiten a H. elevatus prosperar en su nicho, diferenciándolo de sus especies parentales a pesar del flujo genético continuo.
Por ejemplo, una de las características más llamativas de Heliconius elevatus es la coloración de sus alas. Estos colores no son sólo para exhibición; cumplen una función fundamental en el mimetismo, que protege a las mariposas de los depredadores. El mimetismo en Heliconius es un fenómeno bien estudiado. Las diferentes especies muestran patrones de alas similares para comunicar toxicidad, una estrategia de supervivencia que reduce la probabilidad de ser comidos.
Las especies pueden “fugarse”
La nueva investigación es más que simplemente encontrar un evento raro: el caso de Heliconius elevatus desafía las opiniones tradicionales sobre especiación y adaptación. Esto puede incluso alterar la forma en que vemos una especie.
Muestra que las especies pueden no estar tan bien definidas como pensábamos: las hojas del árbol de la evolución tienen líneas borrosas. Investigaciones anteriores ya demostraron que la diferencia entre especies y subespecies no es tan clara como se pensaba y durante las últimas dos décadas, los investigadores han encontrado cada vez más pistas de que la hibridación también desempeña un papel en este proceso.
“Durante los últimos 10 o 15 años, ha habido un cambio de paradigma en términos de la importancia de la hibridación y la evolución”, dijo Rosser. Tradicionalmente se pensaba que la hibridación inhibía la especiación. Ahora, parece ser lo contrario. “Las especies que están evolucionando intercambian genes constantemente, y la consecuencia de esto es que, de hecho, puede desencadenar la evolución de linajes completamente nuevos”, dijo Rosser.
El estudio fue publicado en Nature.
Fuente: ZME Science.
