Las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), que los humanos han propagado inadvertidamente por todo el mundo, llegaron a China hace aproximadamente 4.000 años, según un nuevo estudio de genómica poblacional que contribuye a nuestra comprensión de la migración global, la demografía, el flujo de genes y las adaptaciones del insecto. /P>

Los investigadores descubrieron que las poblaciones chinas de moscas de la fruta han estado genéticamente aisladas, y ese aislamiento refleja la cultura antigua de China y su sociedad relativamente cerrada con un comercio limitado con Asia y Europa durante muchos siglos. Este aislamiento también permitió a los autores ver si presiones evolutivas similares daban como resultado cambios genéticos similares, una prueba de la repetibilidad de la evolución.

"La sorprendente historia de Drosophila melanogaster es que sus diferencias genéticas entre poblaciones reflejan cómo los humanos se propagaron, desde un origen en África, seguido de una migración fuera de África, pero es mucho más reciente", dijo Andrew Clark, profesor Jacob Gould Schurman de Genética de Poblaciones. en la Facultad de Artes y Ciencias. Clark es coautor correspondiente del estudio publicado el 17 de abril en la revista Science Advances. . Jian Lu, profesor de biología evolutiva en la Universidad de Pekín, China, y ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Clark, es el otro autor correspondiente.

Los autores combinaron sus propios resultados con los de estudios anteriores y proponen que D. melanogaster se originó en el sur de África y emigró del norte de África hace unos 9.000 años. Desde allí, las moscas se expandieron al este de Asia y China (hace ~2,800-4,400 años), a Europa (hace ~1,800 años) y, más recientemente, a América del Norte (hace sólo ~150 años) y Australia (hace ~100 años). hace).

Las moscas son un comensal humano:un organismo que se beneficia de una asociación con otro organismo del que no obtiene ni beneficio ni daño. Prosperan con frutas podridas en huertos y viñedos.

"Los humanos salieron de África hace aproximadamente 80.000 años, pero la producción agrícola de frutas comenzó hace menos de 10.000 años", dijo Clark. "Es realmente el comercio humano moderno el que ayudó a dispersar las moscas por todo el mundo".

En el estudio, los investigadores secuenciaron los genomas de 292 cepas de D. melanogaster de varios entornos de China y los analizaron junto con secuencias genómicas publicadas previamente. Descubrieron que las cepas de China representaban un grupo de ascendencia único, con una diferenciación notable entre las subpoblaciones dentro de China. El artículo aclara el alcance y la duración del aislamiento de las poblaciones chinas, un resultado que sólo se había insinuado en estudios anteriores.

Los datos genómicos de la población global permitieron a los investigadores desarrollar un modelo informático para estimar los momentos en que D. melanogaster llegó a cada continente e inferir cómo los cambios genéticos, que se agrupan en los genomas de cepas estrechamente relacionadas, se corresponden con los movimientos geográficos. P>

D. melanogaster es un organismo modelo ampliamente utilizado por los investigadores para estudiar procesos fundamentales de desarrollo y regulación genética, así como las bases genéticas de la adaptación ambiental. En el estudio, Clark, Lu y sus colegas identificaron cambios genéticos en respuesta a los insecticidas.

"Cuando los humanos aplican insecticidas, ejercen una presión tremenda sobre la población y muchos insectos desarrollan resistencia con relativa rapidez", dijo Clark. Estos cambios suelen ser genéticamente bastante simples, dijo Clark, e involucran sólo unos pocos genes que tienen un gran efecto, a diferencia de rasgos complejos que pueden involucrar cientos de genes.

Las adaptaciones que ocurrieron en las poblaciones chinas fueron independientes de otras poblaciones geográficas y ocurrieron como mutaciones únicas en los mismos genes encontrados en otras poblaciones que han desarrollado resistencia a los insecticidas. "Es un buen ejemplo de una prueba natural repetida de la evolución con básicamente el mismo resultado", dijo Clark.

Más información: Junhao Chen et al, Del África subsahariana a China:Historia evolutiva y adaptación de Drosophila melanogaster revelada por la genómica de poblaciones, Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adh3425

Información de la revista: Avances científicos

Proporcionado por la Universidad de Cornell