El estudio de los caracoles marinos ayuda a aclarar el debate sobre cómo ver las principales transiciones evolutivas

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Los caracoles Littorina son comunes en las costas rocosas de Europa, el Reino Unido y la costa este de los Estados Unidos. Crédito: Daria Shepelina

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Los caracoles Littorina son comunes en las costas rocosas de Europa, el Reino Unido y la costa este de los Estados Unidos. Crédito: Daria Shepelina

Los biólogos han descubierto que los cambios evolutivos importantes ocurren gradualmente en lugar de pasos dramáticos «brutales», respondiendo a la pregunta largamente debatida de cómo surgieron innovaciones tan revolucionarias como el vuelo, la visión y la producción de descendencia viva.

La evolución suele ser un proceso gradual, que se produce en pequeños pasos incrementales, pero en ocasiones produce nuevas funciones sorprendentes, como las plumas que con el tiempo permitieron a los pájaros volar.

Hasta ahora, ha sido difícil entender cómo ocurren estos importantes cambios evolutivos, en parte porque muchos de ellos ocurrieron hace mucho tiempo y en parte porque las etapas intermedias son difíciles de visualizar. Algunos han sugerido que ocurre en grandes pasos, cuando mutaciones de alto impacto dan lugar a “monstruos esperanzadores”. Otros han afirmado que las innovaciones se construyen gradualmente y que la selección natural favorece los pasos intermedios.

Al obtener y estudiar la secuencia completa del genoma de un grupo de caracoles marinos que recientemente pasaron de poner huevos a nacer vivos, los científicos de la Universidad de Sheffield y sus colaboradores de la Universidad de Gotemburgo y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria ahora están capaz de resolver el debate al menos con un ejemplo.

El estudio utilizó una nueva metodología para descubrir si este nuevo cambio en el estilo de nacimiento se produjo rápida o gradualmente, hallazgos que luego pueden aplicarse para ayudar a explicar otros cambios dramáticos en la evolución. La investigación fue publicada en Ciencias.

Los caracoles adultos se adaptan a diferentes entornos. Los caracoles más grandes están adaptados para defenderse de los ataques de cangrejos, mientras que los caracoles más pequeños están adaptados para vivir en zonas expuestas a fuertes olas. Crédito: Sophie Webster

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Los caracoles adultos se adaptan a diferentes entornos. Los caracoles más grandes están adaptados para defenderse de los ataques de cangrejos, mientras que los caracoles más pequeños están adaptados para vivir en zonas expuestas a fuertes olas. Crédito: Sophie Webster

Los científicos pudieron identificar 50 genes que están completamente ligados al estado reproductivo, además de estimar el momento de su origen. Los resultados mostraron que se acumuló gradualmente y se extendió en diferentes momentos del pasado. Esto muestra que la innovación puede desarrollarse gradualmente, en lugar de en un solo paso evolutivo.

El profesor Roger Butlin, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Sheffield, dijo: «Comprender el origen evolutivo de innovaciones clave es importante porque pueden cambiar dramáticamente el curso de la evolución, como cuando el embarazo vivo condujo a la diversificación de los mamíferos o las plumas ayudaron a las aves. desarrollar su capacidad de volar, pero incluso ahora ha habido pocas oportunidades de estudiar estas cuestiones, principalmente porque la mayoría de los cambios evolutivos ocurrieron hace mucho tiempo.

«Al descubrir y estudiar el reciente cambio evolutivo en la forma en que los caracoles marinos dan a luz, ahora podemos comprender estos cambios clave y aplicar nuestros métodos a muchos otros cambios evolutivos».

Vivir en Littorina ha permitido a los caracoles ocupar y adaptarse a una variedad de hábitats. Esto ha llevado a la evolución de muchos «ecotipos» que varían en tamaño, forma y comportamiento. Crédito: Frédéric Blegel

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Vivir en Littorina ha permitido a los caracoles ocupar y adaptarse a una variedad de hábitats. Esto ha llevado a la evolución de muchos «ecotipos» que varían en tamaño, forma y comportamiento. Crédito: Frédéric Blegel

Añadió: «Nuestros resultados cambiarán la forma en que los biólogos ven las transiciones evolutivas importantes, desviando el enfoque de los grandes saltos en la evolución hacia la comprensión de los beneficios progresivos de los pequeños pasos evolutivos. También ayudarán a otros a analizar las bases genéticas e históricas de otros rasgos adaptativos. «. «Esto es importante cuando muchos organismos tienen que adaptarse rápidamente a un mundo cambiante».

El equipo ahora planea estudiar las funciones de los genes que identificaron para comprender la serie de pasos evolutivos que llevaron al nacimiento. También esperan que sus métodos puedan aplicarse a otros tipos de adaptación, incluidas cosas como la tolerancia térmica, que debe evolucionar para que algunas especies sobrevivan al cambio climático.

más información:
Sean Stankowski et al., La base genética de la reciente transición reproductiva en caracoles marinos, Ciencias (2024). doi: 10.1126/ciencia.adi2982. www.science.org/doi/10.1126/science.adi2982

catalina r. Elmer et al., Vías evolutivas hacia nuevos fenotipos, Ciencias (2024). doi: 10.1126/ciencia.adm9239. www.science.org/doi/10.1126/science.adm9239

Información de la revista:
Ciencias


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