La reproducción de dos especies parentales distintas dio lugar a un nuevo linaje (denominado "Big Bird" por los investigadores). Se ha determinado que este linaje es una nueva especie. Esta imagen es de un miembro del linaje Big Bird. Crédito:Copyright P. R. Grant
La llegada hace 36 años de un ave extraña a una isla remota en el archipiélago de Galápagos ha proporcionado evidencia genética directa de una forma novedosa en la que surgen nuevas especies.
En el número de esta semana de la revista Ciencias , Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Uppsala en Suecia informan que el recién llegado que pertenece a una especie se apareó con un miembro de otra especie residente en la isla, dando lugar a una nueva especie que hoy consta de aproximadamente 30 individuos.
El estudio proviene del trabajo realizado con los pinzones de Darwin, que viven en las Islas Galápagos en el Océano Pacífico. La ubicación remota ha permitido a los investigadores estudiar la evolución de la biodiversidad debido a la selección natural.
La observación directa del origen de esta nueva especie ocurrió durante el trabajo de campo realizado durante las últimas cuatro décadas por B. Rosemary y Peter Grant, dos científicos de Princeton, en la pequeña isla de Daphne Major.
"La novedad de este estudio es que podemos seguir la aparición de nuevas especies en la naturaleza, "dijo B. Rosemary Grant, un biólogo investigador senior, emeritus, y un biólogo senior en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. "A través de nuestro trabajo en Daphne Major, pudimos observar el apareamiento de dos aves de diferentes especies y luego seguir lo que sucedió para ver cómo ocurrió la especiación ".
En 1981, un estudiante de posgrado que trabaja con las becas en Daphne Major notó al recién llegado, un macho que cantaba una canción inusual y era mucho más grande en cuerpo y pico que las tres especies de aves residentes en la isla.
El pájaro es miembro de la G. fortis especies, una de las dos especies que se cruzaron para dar lugar al linaje Big Bird. Crédito:Copyright B.R. Conceder
"No lo vimos volar desde el mar, pero lo notamos poco después de su llegada. Era tan diferente de las otras aves que sabíamos que no nació de un huevo en Daphne Major, "dijo Peter Grant, el Profesor de Zoología de la Clase de 1877, Emeritus, y profesor de ecología y biología evolutiva, emeritus.
Los investigadores tomaron una muestra de sangre y liberaron al ave. que luego se reprodujo con un pinzón terrestre mediano residente de la especie Geospiz fortis, iniciando un nuevo linaje. The Grants y su equipo de investigación siguieron el nuevo "linaje Big Bird" durante seis generaciones, tomar muestras de sangre para su uso en análisis genéticos.
En el estudio actual, Los investigadores de la Universidad de Uppsala analizaron el ADN recolectado de las aves parentales y su descendencia a lo largo de los años. Los investigadores descubrieron que el padre masculino original era un gran pinzón de cactus de la especie. Geospiza conirostris de la isla Española, que está a más de 100 kilómetros (aproximadamente 62 millas) al sureste en el archipiélago.
La notable distancia significó que el pinzón macho no pudo regresar a casa para aparearse con un miembro de su propia especie y, por lo tanto, eligió una pareja de entre las tres especies que ya estaban en Daphne Major. Este aislamiento reproductivo se considera un paso crítico en el desarrollo de una nueva especie cuando dos especies separadas se cruzan.
La descendencia también se aisló reproductivamente porque su canción, que se usa para atraer parejas, fue inusual y no logró atraer a las hembras de las especies residentes. La descendencia también difería de las especies residentes en el tamaño y la forma del pico, que es una señal importante para la elección de pareja. Como resultado, la descendencia se apareó con miembros de su propio linaje, fortalecer el desarrollo de la nueva especie.
Los investigadores asumieron previamente que la formación de una nueva especie lleva mucho tiempo, pero en el linaje Big Bird sucedió en solo dos generaciones, de acuerdo con las observaciones realizadas por las Becas en el campo en combinación con los estudios genéticos.
Un miembro de la G. conirostris especies, esta ave voló desde aproximadamente 100 kilómetros de distancia para establecer un nuevo hogar en la isla Galápagos de Daphne Major. Allí, el pájaro se apareó con un miembro de la G. fortis especies para dar lugar al linaje Big Bird. Crédito:Copyright B. R. Grant
Las 18 especies de pinzones de Darwin derivaron de una sola especie ancestral que colonizó las Galápagos hace entre uno y dos millones de años. Desde entonces, los pinzones se han diversificado en diferentes especies, y los cambios en la forma y el tamaño del pico han permitido que diferentes especies utilicen diferentes fuentes de alimento en las Galápagos. Un requisito fundamental para que se produzca la especiación mediante la hibridación de dos especies distintas es que el nuevo linaje debe ser ecológicamente competitivo, es decir, bueno para competir por alimentos y otros recursos con las otras especies, y este ha sido el caso del linaje Big Bird.
"Es muy sorprendente que cuando comparamos el tamaño y la forma de los picos de Big Bird con las morfologías de los picos de las otras tres especies que habitan en Daphne Major, los Big Birds ocupan su propio nicho en el espacio de la morfología del pico, "dijo Sangeet Lamichhaney, becario postdoctoral en la Universidad de Harvard y primer autor del estudio. "Por lo tanto, la combinación de variantes genéticas aportadas por las dos especies cruzadas en combinación con la selección natural condujo a la evolución de una morfología de pico que era competitiva y única ".
La definición de especie ha incluido tradicionalmente la incapacidad de producir una progenie completamente fértil a partir de especies cruzadas, como es el caso del caballo y el burro, por ejemplo. Sin embargo, En los últimos años ha quedado claro que algunas especies estrechamente relacionadas, que normalmente evitan la reproducción entre sí, de hecho, producen descendencia que puede transmitir genes a las generaciones posteriores. Los autores del estudio han informado previamente que ha habido una cantidad considerable de flujo de genes entre las especies de pinzones de Darwin durante los últimos miles de años.
Uno de los aspectos más llamativos de este estudio es que la hibridación entre dos especies distintas condujo al desarrollo de un nuevo linaje que después de solo dos generaciones se comportó como cualquier otra especie de pinzones de Darwin. explicó Leif Andersson, profesor de la Universidad de Uppsala que también está afiliado a la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas y la Universidad Texas A&M. "Un naturalista que llegó a Daphne Major sin saber que este linaje surgió muy recientemente, habría reconocido este linaje como una de las cuatro especies de la isla. Esto demuestra claramente el valor de los estudios de campo de larga duración, " él dijo.
Es probable que nuevos linajes como los Big Birds se hayan originado muchas veces durante la evolución de los pinzones de Darwin, según los autores. La mayoría de estos linajes se han extinguido, pero algunos pueden haber conducido a la evolución de especies contemporáneas. "No tenemos ninguna indicación sobre la supervivencia a largo plazo del linaje Big Bird, pero tiene el potencial de convertirse en un éxito, y proporciona un hermoso ejemplo de una forma en que ocurre la especiación, ", dijo Andersson." Charles Darwin habría estado emocionado de leer este documento ".
