ANN ARBOR, Michigan .—Charles Darwin se refirió al origen de las especies como “el misterio de los misterios”, y aún hoy, más de ciento cincuenta años más tarde, los biólogos de evolución no pueden explicar plenamente como surgen plantas y animales nuevos.
Durante décadas casi toda la investigación en este terreno se ha sustentado en la presunción de que la causa principal del surgimiento de especies nuevas, un proceso llamado especiación, es la formación de barreras a la reproducción entre poblaciones.
Estas barreras pueden ser geográficas –por ejemplo una nueva montaña, o un río o un glaciar que separa dos poblaciones de animales o plantas—o pueden ser diferencias genéticas que impiden que individuos incompatibles produzcan crías fértiles. Un ejemplo bien conocido de esto último es la mula: los caballos y los asnos pueden aparearse pero sus crías son estériles.
Pero ahora un biólogo de la Universidad de Michigan y un colega han cuestionado la presunción de larga data de que las barreras reproductivas genéticas, conocidas asimismo como aislamiento reproductivo, sean una fuerza que impulsa la especiación. Su estudio se distribuirá por internet en la edición del 2 de septiembre de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
“La mayor parte de la investigación en la formación de las especies ha presumido que estos tipos de barreras son una causa mayor de la especiación. Pero nuestros resultados no arrojan sustentos para esto, y nuestro estudio es, de hecho, la primera prueba directa de cómo estas barreras afectan la tasa de formación de especies”, dijo Daniel Rabosky, profesor asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolucionaria de la UM, y curador de herpetología en el Museo de Zoología.
Robosky y Daniel Matute de la Universidad de Chicago razonaron que si las barreras genéticas a la reproducción fueran una causa principal de las especies nuevas entonces los grupos que acumulan rápidamente esos genes también deberían mostrar altas tasas de formación de especies.
Los investigadores pusieron a prueba la idea comparando las tasas de especiación con los indicadores genéticos de aislamiento reproductivo en pájaros y moscas de la fruta. Eligieron los pájaros y la mosca de la fruta porque existen para ambos grupos extensos conjuntos de datos sobre experimentos de cruzamiento entre especies. Los científicos usaron los cálculos evolucionarios de tasas de especiación en nueve grupos mayores de mosca de la fruta y dos tercios de las especies de pájaros conocidas.
Robosky y Matute crearon modelos por computadora para llevar a cabo la comparación y los resultados les sorprendieron.
“No encontramos pruebas de que estas cosas estén relacionadas. La tasa de surgimiento de las barreras reproductivas genéticas no pronostica la tasa de formación de nuevas especies en la naturaleza”, dijo Robosky. “Si estos resultados resultan ciertos en términos más generales, algo que todavía no afirmamos pero sospechamos que así sea- ello implicaría que nuestro entendimiento de la formación de especies es extremadamente incompleto porque hemos pasado tanto tiempo estudiando algo equivocado debido a esta presunción errónea de que la causa principal de formaciones de especies es la formación de barreras a la reproducción”.
“Aclaremos, las barreras reproductivas siguen siendo importantes en cierto nivel. Todo tipo de plantas y animales viven juntos en el mismo lugar lo cual no podría ocurrir si no hubiese barreras reproductivas. Pero nuestros resultados ponen en duda si las barreras reproductivas genéticas hayan desempeñado un papel mayor en la forma en que estas especies se formaron inicialmente”.
Si bien la especiación se define a menudo como la evolución del aislamiento reproductivo, las nuevas conclusiones indican que podría ser necesaria una definición más amplia, señalaron Rabosky y Matute.
A lo largo de la última década la búsqueda de sustentos genéticos para la especiación ha llevado a informes sobre el descubrimiento de un puñado de “genes de especiación”, definidos como genes que contribuyen al aislamiento reproductivo entre las especies. Los estudios incluyen un artículo publicado en 2008 por la revista Nature que dio cuenta del primer gene de especiación en un mamífero.
Pero si las conclusiones de Rabosky y Matute resultan ser aplicables más ampliamente a otros organismos, los genes de especiación probablemente desempeñan un papel mínimo en la formación de las especies, indicaron.
“Todo el esfuerzo de hallar ‘genes de especiación’ podría resultar irrelevante para nuestra comprensión del origen de las especies”, señaló Rabosky. “Pero nuestro estudio, por cierto, no será la última palabra en esta materia. Si para algo sirve, nuestros resultados indican que se necesitará mucha más información antes de que podamos vincular de manera concluyente los mecanismos que estudiamos habitualmente en el laboratorio con los patrones de formación de especies que vemos en el mundo natural”.
Los investigadores especularon que lo que falta en parte en los estudios de especiación es, paradójicamente, la extinción. Algunos investigadores han sugerido que la especiación podría estar limitada, primordialmente, por factores asociados con la persistencia de nuevas especies. Estos modelos proponen que es relativamente fácil que una especie se divida en especies nuevas, pero la vasta mayoría de las especies nuevas no persisten a lo largo de períodos a escala geológica.
La investigación que publica PNAS tuvo el apoyo del Instituto Miller para Investigación Básica en Ciencia de la Universidad de California, en Berkeley; la Fundación Nacional de Ciencia, y el Programa de Fellows Chicago de la Universidad de Chicago.
