América del Sur tiene más especies de cánidos que cualquier otro lugar de la Tierra, y un nuevo y sorprendente análisis genómico dirigido por UCLA muestra que todos estos animales parecidos a perros evolucionaron a partir de una sola especie que ingresó al continente hace solo 3,5 millones o 4 millones de años. Los científicos habían asumido durante mucho tiempo que estas diversas especies surgieron de múltiples antepasados.

¿Aún más sorprendente? Las especies más altas y más bajas son las más estrechamente relacionadas.

Algunas de las mutaciones genéticas clave que llevaron a la rápida aparición de variaciones extremas en la altura, el tamaño y la dieta de los cánidos sudamericanos se han introducido artificialmente a través de la cría selectiva durante los últimos miles de años para producir la asombrosa diversidad que se observa en un cánido más familiar. :el perro doméstico.

La investigación, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences , muestra la rapidez con la que las nuevas especies de carnívoros pueden evolucionar y propagarse en entornos que carecen de competencia y ofrece orientación para la conservación de los cánidos sudamericanos amenazados y en peligro de extinción.

Diez especies dentro de la familia de perros y lobos, conocidas como cánidos, viven hoy en América del Sur. Siete son zorros y tres son más inusuales:el perro de orejas cortas, el perro de monte y el lobo de crin.

Durante años, los científicos tenían una teoría sobre cómo América del Sur se había convertido en el hogar de tantos tipos de cánidos. El continente tenía muy pocos mamíferos placentarios y ningún cánido ancestral, hasta que la franja volcánica de tierra conocida como el Istmo de Panamá se elevó sobre el nivel del mar hace unos 3 millones de años, lo que permitió el libre movimiento de animales entre continentes. Esa es una ventana corta para que tantas especies evolucionen a partir de un solo ancestro, por lo que los científicos asumieron que múltiples especies de cánidos habían ingresado a través del istmo en diferentes momentos, dando lugar a especies existentes y ahora extintas.

Para saber cómo se relacionaron estas especies, hace cuánto tiempo y por qué mecanismos genéticos divergieron, el estudiante de doctorado de UCLA Daniel Chavez, ahora investigador postdoctoral en la Universidad Estatal de Arizona, y el profesor de biología evolutiva de UCLA Robert Wayne secuenciaron 31 genomas que abarcan los 10 sudamericanos existentes. especies de cánidos. Rastrearon las relaciones evolutivas entre las especies estudiando las ubicaciones, la cantidad y los tipos de mutaciones genéticas entre ellas.

Sorprendentemente, los datos genéticos apuntaron a una sola población ancestral de cánidos que llegó hace entre 3,5 millones y 3,9 millones de años, antes de que el istmo se hubiera levantado por completo, y comprendía aproximadamente 11.600 individuos. Los investigadores dijeron que esos antepasados ​​​​debieron haber viajado hacia el sur a través del corredor de Panamá en desarrollo, luego solo una franja estrecha de sabana que generalmente no era navegable por grandes poblaciones.

"Descubrimos que todos los cánidos existentes procedían de una sola invasión que ingresó a América del Sur al este de los Andes", dijo Chávez. "Hace 1 millón de años, ya había muchas especies de cánidos, pero no eran muy distintas genéticamente debido al flujo de genes, lo que sucede cuando las poblaciones pueden cruzarse fácilmente".

Estas especies pronto se extendieron por toda América del Sur, incluida la delgada franja de tierra al oeste de los Andes, adaptándose a diferentes entornos y volviéndose más distintas genéticamente. Los investigadores encontraron que las 10 especies actuales surgieron hace entre 1 millón y 3 millones de años.

También descubrieron que el lobo de crin, el cánido más alto y de patas más largas de América del Sur y el único que se alimenta principalmente de frutas, y el más bajo, el perro de monte, que depende aún más de la carne que los lobos y los perros salvajes africanos, son los más estrechamente relacionados. Los cambios en el gen que regula la longitud de las piernas son los responsables de la diferencia de altura.

"También había muchas otras especies ahora extintas de hipercarnívoros relacionados con el perro de monte", dijo Chávez. "Tal vez eran más grandes en tamaño, así que para competir, los ancestros del perro de monte se hicieron más pequeños mientras que el lobo de crin se hizo más alto y finalmente dejó de competir por la carne".

Una especiación tan rápida y extrema a través de la selección natural se asemeja a la gran diferenciación entre los perros domésticos, que ocurrió rápidamente a través de la selección artificial por parte de los humanos.

"Los cánidos sudamericanos son los perros domésticos del reino de los animales salvajes, ya que varían enormemente en la longitud de las patas y la dieta, y estos cambios ocurrieron muy rápido, del orden de 1 a 2 millones de años", dijo Wayne. "Es un paralelismo natural con lo que hemos hecho con los perros. Todo esto sucedió porque América del Sur estaba vacía de este tipo de carnívoros. Había muchas presas y no había carnívoros grandes o medianos con los que competir. En este nicho vacío, la naturaleza permitía una radiación tan rápida".

Los hallazgos también han iluminado las relaciones entre las especies y los genes identificados que pueden ayudar en los esfuerzos para salvar especies amenazadas por la pérdida de hábitat y el cambio climático.

"El zorro de Darwin, que actualmente sobrevive solo en una isla frente a la costa de Chile y en regiones muy pequeñas del continente, es un buen ejemplo de la necesidad de conservación", dijo Wayne. "Hemos demostrado a nivel de genoma grandes diferencias en la variación entre las especies, y las más amenazadas tienen niveles muy bajos de variación y genes que pueden ser dañinos. Podemos rescatar poblaciones pequeñas a través de programas de cría en cautiverio bien pensados". + Explora más

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