Los murciélagos y los delfines pueden haber
desarrollado eco localización mediante mutaciones similares .
Los delfines mulares pueden detectar a sus presas con un similar truco sonar parecido al utilizado por los murciélagos - y la similitud se extiende a las bases genéticas de esta capacidad.
Doug Perrine / Nature Picture Library
Un nuevo análisis sugiere que muchos genes evolucionaron de forma paralela en los murciélagos y los delfines , ya que cada uno de ellos desarrollaron la notable capacidad de eco localización .
Diferentes organismos suelen evolucionar de
forma independiente características observables similares, tales como las
características anatómicas o funcionales , pero los cambios genéticos que
sustentan tal " evolución convergente " suelen ser diferentes . El
nuevo estudio, publicado hoy en Nature1 , sugiere que la evolución puede ser
encontrando las mismas soluciones
genéticas a un problema más pronto de lo que se pensaba .
"Estos resultados implican que la
evolución molecular convergente está mucho más extendido de lo que se reconoce
", dice el filogenetista molecular Frédéric Delsuc en el Centro Nacional
de Investigación Científica ( CNRS ) de la Universidad de Montpellier en
Francia , que no participó en el estudio. Es más, añade, los genes involucrados
no son sólo las pocas y obvias que se sabe están involucrados directamente en
un rasgo , sino una gama más amplia de genes que están involucrados en las
mismas redes de regulación .
Los biólogos han debatido durante mucho
tiempo cómo las diferentes especies animales desarrollaron independientemente eco localización , el mecanismo de sonar como en los que los animales escuchan a
sus propios clics y llamadas eco detrás de obstáculos o presas. En el estudio
publicado hoy, los biólogos liderados por Stephen Rossiter y Joe Parker en la
Queen Mary University de Londres, se basaron en la mayor base de datos cada vez
que buscaban la evolución convergente en 2326 genes compartidos por 22 mamíferos , entre ellos seis murciélagos y
el delfín mular .
Es lo mismo
El equipo encontró un "signo de convergencia"
en casi 200 regiones del genoma . Los genes que participan en la audición son
más propensos a haber evolucionado de manera similar en todas las especies de
los que participan en otros rasgos biológicos. Algunos genes involucrados en la
visión también se encontraban entre los que lleven la señal más fuerte de la
convergencia - un resultado sorprendente.
En estudios anteriores, los científicos
habían encontrado muchos menos ejemplos de genes claramente implicados en la
evolución convergente de los diversos rasgos, Parker dice, porque nadie había
echado un vistazo a través de todo el genoma antes.
"Este estudio es el primero en examinar
el genoma de convergencia a nivel de secuencias de proteínas y conectarlo de
forma muy explícita a fenotipos convergentes, lo cual es muy agradable ",
dice el biólogo evolutivo Antonis Rokas en la Universidad de Vanderbilt en
Nashville, Tennessee.
El trabajo no habría sido posible sin los
datos de secuencias genéticas actualmente disponibles para las docenas de
diferentes mamíferos - incluyendo cuatro genomas de murciélago recién
secuenciado - y el uso de la GridPP Cluster de Alto Rendimiento Mary Queen , una red informática de gran alcance .
GridPP se utiliza normalmente para batir a través de los datos del Gran
Colisionador de Hadrones del CERN, el laboratorio de física de partículas en
Europa , cerca de Ginebra en Suiza. Le ;llevo al equipo Rossiter y de Parker
aproximadamente un mes para llevar a cabo sus análisis con el grupo , sino habría
tardado años en un equipo de escritorio, dice Parker.
Pero descubrir si y cómo cualquiera de los
200 genes de este análisis están involucrados en la ecolocalización será un
gran desafío.
Rokas dice que una prueba estadística de los
tipos utilizados en los nuevos análisis para comprobar si la evolución ha favorecido
específicamente determinadas secuencias genéticas se ha demostrado que existen muchos
resultados positivos falsos . Él dice que la convergencia - la evolución de las
secuencias genéticas similares - es un fuerte indicio de que la selección
natural favorece en efecto, estas secuencias. Pero, añade que, también sería
útil saber cómo la selección influye en los cambios en los tipos de aminoácidos
en las proteínas que los genes codifican . Si los aminoácidos convergentes son física
y química bastante diferente de los aminoácidos ancestrales , es una señal más
fuerte que se vieron favorecidos por la selección natural: las
"sustituciones radicales " son más raros ", ya que tienden a
cambiar la estructura y función de las proteínas un poco , "
La evidencia más fuerte aún vendría de
demostrar que ninguno de los cambios de aminoácidos específicos en el documento
mejorar la capacidad del animal para utilizar el mecanismo de sonar, señala Sean
Carroll, un genetista de la Universidad de Wisconsin- Madison y en el Instituto
Médico Howard Hughes en Chevy Chase, Maryland.
" La verdadera prueba ", coincide
Parker, " es entrar en los genes más convergentes y empezar a dilucidar
directamente a sus funciones. "
naturaleza
doi :
10.1038/nature.2013.13679
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