La versión de la evolución propuesta por Charles Darwin se centró en cambios lentos e incrementales que sólo gradualmente se convierten en el tipo de diferencias que separan a las especies. Pero eso no descarta la posibilidad de que se produzcan cambios repentinos y dramáticos. De hecho, algunas diferencias hacen difícil entender cómo sería un estado de transición, lo que sugiere que podría ser necesario un salto importante.
Un nuevo estudio analiza una transición importante: el paso de la puesta de huevos a los nacimientos vivos en un conjunto de especies de caracoles relacionadas. Al secuenciar los genomas de múltiples caracoles, los investigadores identificaron los cambios en el ADN asociados con la puesta de huevos. Resulta que una gran cantidad de genes están asociados con el cambio a pesar de su naturaleza dramática.
Renunciar a los huevos
Los caracoles en cuestión pertenecen a un género llamado litorina, que se distribuyen en gran medida por el Atlántico norte. Muchas de estas especies ponen huevos, pero algunas de ellas han pasado a nacer vivas. En estas especies, un órgano que recubre los huevos con una gelatina rica en proteínas en otras especies actúa como una incubadora, permitiendo que los huevos se desarrollen hasta que los caracoles jóvenes puedan salir de los caparazones de sus padres. Se cree que esto es una ventaja para los animales que, de otro modo, tendrían que poner huevos en entornos que no son favorables para su supervivencia.
Las especies que ponen huevos son tan similares a sus parientes que a veces se pensaba que eran simplemente una variante de una especie que pone huevos. Todo lo cual sugiere que los nacimientos vivos han evolucionado hace relativamente poco tiempo, lo que nos brinda una buena oportunidad para comprender los cambios genéticos que lo permitieron.
Así, un gran equipo internacional de investigadores secuenció los genomas de más de 100 caracoles individuales, tanto los que ponen huevos como los que nacen vivos. Los datos resultantes se utilizaron para analizar cosas como qué tan estrechamente relacionadas están las diferentes especies y qué cambios genéticos están asociados con los nacimientos vivos.
Los resultados sugieren que hay dos grupos separados de especies que se reproducen a través de nacimientos vivos. Dicho de otra manera, en un árbol evolutivo de estas especies de caracoles, hay una rama llena de especies que ponen huevos que separa dos grupos que dan origen a caracoles vivos. Normalmente, esta estructura se considera una indicación de que los nacidos vivos evolucionaron dos veces, una para cada uno de los dos grupos.
Pero ese no parece ser el caso aquí, por razones que veremos más adelante.
Muchas variaciones
Por otra parte, los investigadores buscaron regiones del genoma asociadas con el parto vivo. Y encontraron muchos de ellos: 88 en total. Estas 88 regiones fueron identificadas en ambos grupos de especies nacidas vivas, y las secuencias de ADN dentro de ellas eran muy similares. Esto sugiere que estas regiones tuvieron un origen único y se mantuvieron en ambos linajes.
Una posibilidad para explicar esto es que una población de animales nacidos vivos volvió a poner huevos en algún momento de su evolución. Alternativamente, la hibridación entre ponedoras de huevos y nacidos vivos podría haber permitido que estas variaciones se extendieran dentro de una población que pone huevos y, en última instancia, volver a permitir los nacimientos vivos cuando suficientes de ellos estaban presentes en animales individuales, produciendo un linaje de nacidos vivos separado.
Las 88 regiones identificadas como subyacentes de los nacidos vivos tienen muy poca diversidad genética, lo que sugiere que una variante genética específica en cada región es tan ventajosa que se extendió por la población, desplazando a todas las demás versiones del tramo de ADN. Sin embargo, han detectado algunas variaciones distintas que son raras fuera de las poblaciones que ponen huevos, suficientes para permitir a los investigadores estimar la edad en la que estos fragmentos de ADN pasaron a ser seleccionados evolutivamente.
La respuesta varía dependiendo de cuál de los 88 segmentos estés mirando, pero oscila entre hace 10.000 y 100.000 años. Ese rango sugiere que las regiones genéticas que permiten los nacimientos vivos se fueron reuniendo gradualmente a lo largo de muchos años, exactamente como sugiere la visión tradicional de la evolución.
Los investigadores reconocen que es probable que al menos algunas de estas regiones hayan evolucionado después de que los nacimientos vivos ya fueran la norma y simplemente mejoren la eficiencia de la incubación interna. Y no hay manera de saber cuántas variantes (o cuáles) deben estar presentes antes de que sean posibles los nacimientos vivos. Sin embargo, los investigadores ahora tienen una lista extensa de genes que analizar para comprender mejor las cosas.
Science, 2024. DOI: 10.1126/science.adi2982 (Acerca de los DOI).