21/07/2016

ANN ARBOR– Por más de un siglo, las serpientes corales con bellas bandas de colores y a veces mortales han sido usadas como ejemplo del sistema de mimetismo resultado de la evolución, en el que una especie inofensiva espanta a sus depredadores imitando a un animal peligroso.
Hasta ahora, se han identificado más de 150 especies de serpiente coral, cada una con bandas de color rojo y negro distintivas de su contraparte venenosa. Aun así, las serpientes siguen siendo controvertidas ya que algunos biólogos consideran que presentan conflictos entre la teoría y la observación, conocidos como el problema de mimetismo de las serpientes corales.

Ahora, mediante la combinación de datos genéticos y datos de 300.000 ejemplares de serpientes alojados en los museos de historia natural de todo el mundo, un equipo de investigación dirigido por Universidad de Michigan cree haber resuelto parte del conflicto.

Alison Davis Rabosky, una bióloga evolutiva en la U-M y sus colegas mostraron que la mayor parte del aparente conflicto entre la teoría y la observación desaparecieron cuando se consideró la distribución global de todas las especies de serpientes.
En un trabajo publicado en mayo en Nature Communications, los investigadores presentaron la primera evidencia definitiva de que la propagación de las serpientes de coral en todo el hemisferio occidental durante los últimos 40 millones de años fue lo que guió la distribución de las culebras falsas.

“By using pioneering, global-scale tests only possible with the ‘big data’ from natural history museums, we show how coral snake mimicry can persist, despite breaking all the rules.”

Durante ese tiempo, las imitaciones de serpiente coral evolucionaron independientemente al menos 19 veces en el Nuevo Mundo, según los investigadores. Y en todos los casos,  el mimetismo de bandas rojas y negras sólo surgieron después de la coexistencia con las serpientes de coral, según lo predicho por la teoría del mimetismo.

“Mediante el uso de pruebas pioneras a escala mundial de los museos de historia natural -sólo posible con ‘big data’, se muestra cómo la imitación de serpiente coral puede persistir, a pesar de romper todas las reglas”, dijo Alison Davis Rabosky, una investigadora asistente en el departamento de Ecología y Biología Evolutiva y asistente curador de herpetología en el Museo de Zoología en la Universidad de Michigan.

En marzo, Alison y seis colegas pasaron tres semanas en el Amazonas peruano en un viaje de colecta organizado por la división de anfibios y reptiles en el Museo de Zoología. El grupo recolectó serpientes de coral y sus imitadores para un estudio de seguimiento para dar posibles explicaciones a los resultados presentados en el artículo de Nature Communications.

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El grupo incluía a dos miembros de la facultad U-M, un investigador post-doctoral y cuatro estudiantes graduados, así como ocho estudiantes peruanos. La mayor parte de su trabajo fue conducido en la estación biológica Los Amigos en el sureste de Perú.

De acuerdo con el problema de mimetismo de la serpiente coral, las serpientes violan dos principales predicciones teóricas: no deben producirse fuera del área de distribución geográfica de las especies venenosas y las especies venenosas deberían ser más abundantes que las imitadoras.

Una sorpresa: Las especies imitadoras sobrepasan el número de venenosas

De acuerdo con el problema de mimetismo de la serpiente coral, las serpientes violan dos principales predicciones teóricas: no deben producirse fuera del área de distribución geográfica de las especies venenosas y las especies venenosas deberían ser más abundantes que las imitadoras.

“By using pioneering, global-scale tests only possible with the ‘big data’ from natural history museums, we show how coral snake mimicry can persist, despite breaking all the rules.”

Muchos estudios anteriores de insectos tales como mariposas sugirieron que la imitación es un punto final de la evolución: Una vez que el imitador adquiere una coloración que le protege contra el depredador, el patrón de color se conserva indefinidamente.

Davis Rabosky y sus colegas encontraron evidencia de rápido cambios, aumentos y pérdidas de las bandas de color rojo y negro a través del tiempo evolutivo. La mayor parte de esas ganancias y pérdidas se produjo en los trópicos durante los últimos 15 millones de años.

“No sólo encontramos la primera evidencia irrefutable de la pérdida de imitación mímica en cualquier sistema, encontramos gran cantidad de pérdidas, repartidas en muchos grupos de serpientes y muchas áreas geográficas”, dijo Davis Rabosky.

“Se nos ha enseñado en la escuela que la imitación es un sistema muy estático. Usted tiene un imitador y un modelo. Una vez que tienen el mismo aspecto, no cambian con el tiempo”, dijo. “Sin embargo, nuestros resultados muestran una nueva visión de la mímica: que es dinámica y está en constante flujo.”

Otra importante la predicción de la teoría de la imitación es que los modelos nocivos originales deben superar en número a los inofensivos que los imitan. Pero Davis Rabosky y sus colegas encontraron que el número de especies miméticas en un lugar determinado fue entre dos a seis veces mayor de lo que la teoría predice.

Daniel Rabosky, coautor del estudio y profesor asistente en el departamento de ecología y biología evolutiva y de un curador de herpetología en el Museo de Zoología de la U-M, dijo que aún queda un problema con el mimetismo de las serpientes coral.

“El problema no es si la imitación de serpiente coral existe. El problema es qué factores son responsables de las dinámicas rápidas e inesperadas de la coloración de la serpiente a través del tiempo y el espacio.”

 

“El problema no es si la imitación de serpiente coral existe. El problema es qué factores son responsables de las dinámicas rápidas e inesperadas de la coloración de la serpiente a través del tiempo y el espacio”.

Las serpientes de coral producen una potente neurotoxina, y mordeduras a los humanos pueden ser fatal si no se trata. Las mordeduras de serpientes de coral son extremadamente raras en los Estados Unidos, y los pacientes que reciben atención médica inmediata generalmente se recuperan.

 


Historia de Jim Erickson
Traducida y adaptada a español por Nardy Baeza Bickel
Diseño de Michigan Creative
Fotografía por Eric Bronson

Los otros autores del artículo de Nature Communications son Pascal O. Título e Iris A. Holmes, de la U-M; Cristiano L. Cox, de la Universidad del Sur de Georgia y la Universidad de Texas-Arlington; Anat Feldman de la Universidad de Tel Aviv; y Jimmy A. McGuire, de la Universidad de California, Berkeley.


La investigación fue financiada por una Fundación Nacional de Ciencia de becas posdoctorales en biología a Davis Rabosky y por la Universidad de Michigan.

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