Imagina que dos artistas, trabajando de forma independiente y separados por miles de kilómetros, terminan creando la misma obra. Algo similar, pero en el ámbito evolutivo, sucede en las selvas tropicales de América del Sur, donde numerosas especies de mariposas han llegado a ser prácticamente idénticas a pesar de no ser parientes cercanas.
Un estudio publicado recientemente en PLOS Biology revela que detrás de esta curiosa convergencia se encuentran dos genes que han sido “reutilizados” una y otra vez a lo largo de millones de años. La investigación fue llevada a cabo por un equipo internacional de expertos del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad de York y la Universidad Regional Amazónica Ikiam en Ecuador, entre otros.
Estrategias de supervivencia en la naturaleza
En la naturaleza, parecerse a algo peligroso puede ser una estrategia de supervivencia extraordinariamente efectiva. Los anillos de mimetismo mülleriano son comunidades de especies que comparten el mismo patrón de coloración como señal de advertencia a los depredadores. “Estas mariposas, aunque lejanamente emparentadas, son tóxicas y de sabor desagradable para las aves que intentan comerlas”, explica una de las investigadoras. “Se asemejan mucho porque, si las aves ya han aprendido que un patrón de color específico significa ‘no comer, somos tóxicas’, resulta beneficioso para otras especies exhibir los mismos colores de advertencia”.
El “anillo tigre” neotropical reúne más de 100 especies de cinco familias de lepidópteros (mariposas y polillas) que presentan variaciones de un mismo diseño atigrado en tonos naranja, negro y amarillo. Lo fascinante es que muchas de estas especies se separaron evolutivamente hace decenas de millones de años. ¿Cómo lograron todas llegar al mismo resultado visual?
La base genética de la convergencia
“Aquí demostramos que estos colores de advertencia son particularmente ideales, ya que parece bastante fácil que evolucionen estos mismos patrones de color debido a la base genética altamente conservada durante más de 120 millones de años”, indica la investigadora en un comunicado de prensa.
Los investigadores se dedicaron a analizar el genoma completo de cientos de individuos de ocho especies, incluyendo siete mariposas de la tribu Ithomiini y del género Heliconius, así como una polilla diurna llamada Chetone histrio. Utilizaron un método estadístico conocido como estudio de asociación del genoma completo (GWAS), que permite identificar qué variantes genéticas están ligadas a características físicas específicas, en este caso, la presencia o ausencia de la banda amarilla en las alas delanteras y el grado de melanización en las alas traseras.
Resultados y conclusiones del estudio
Los resultados revelaron que en prácticamente todas las especies analizadas, los cambios en el patrón de color estaban asociados con las mismas dos regiones del genoma, cercanas a los genes ivory y optix. Estos genes no codifican directamente los pigmentos, sino que actúan como reguladores de la pigmentación. Mientras ivory controla qué áreas del ala desarrollan melanina oscura, optix determina dónde aparece el color naranja.
“La evolución convergente, en la que muchas especies no emparentadas desarrollan de forma independiente el mismo rasgo, es común en todo el árbol de la vida”, comenta un coautor del estudio. “Sin embargo, rara vez tenemos la oportunidad de investigar la base genética de este fenómeno. Al estudiar siete linajes de mariposas y una polilla diurna, demostramos que la evolución puede ser sorprendentemente predecible y que las mariposas y las polillas han estado utilizando los mismos trucos genéticos repetidamente para lograr patrones de color similares desde la era de los dinosaurios”.
No obstante, esto no implica que todas las especies analizadas heredaran el mismo gen “copiado” de un ancestro común. Por el contrario, en cada linaje surgieron mutaciones independientes en regiones reguladoras muy similares de estos mismos genes, como si la evolución, guiada por las mismas presiones selectivas, siguiera repitiendo los mismos pasos por el mismo camino estrecho.