Los científicos han descubierto la mutación específica que convirtió a las polillas en negras durante la Revolución Industrial.
En un caso evolutivo emblemático, una forma negra de la polilla de la pimienta se impuso rápidamente en las zonas industriales del Reino Unido durante el siglo XIX, cuando el hollín ennegreció los troncos de los árboles y las paredes de su hábitat.
Ahora, investigadores de la Universidad de Liverpool han identificado el cambio genético que provocó esta adaptación.
También han calculado la fecha más probable de la mutación: 1819.
Su estudio aparece en la revista Nature, junto con un segundo artículo que describe cómo el mismo gen permite a las mariposas tropicales cambiar de color.
El Dr. Ilik Saccheri lleva trabajando en la polilla de la pimienta desde que creó su laboratorio en Liverpool hace 15 años, según declaró a Science in Action en el Servicio Mundial de la BBC.
«Cuando empecé a trabajar en ella, me sorprendió, dado lo conocida que es, que nadie hubiera intentado realmente… caracterizar la genética subyacente que controla el aspecto físico de esta polilla», dijo.
«Es un ejemplo gráfico del rápido cambio evolutivo. Antes de que pudiéramos rastrear la mutación y el cambio en las bacterias y los virus, no había muchos ejemplos de cambios visibles en el transcurso de la vida de un ser humano».
Y, efectivamente, fue un descubrimiento temprano; las polillas negras, sorprendentemente diferentes del blanco moteado habitual del insecto, fueron vistas por primera vez en 1848, 10 años antes de que Darwin y Wallace esbozaran formalmente el concepto de selección natural.
Las polillas pimentadas son nocturnas y se pasan el día dormitando en los troncos de los árboles o en las paredes, por lo que esta nueva coloración «carbonaria» les daba muchas más posibilidades de esconderse de los pájaros hambrientos en el mundo manchado de humo de la Inglaterra industrial.
«Desgraciadamente, no había gente que registrara el aumento de la frecuencia en la última parte del siglo XIX. Pero el siguiente registro, que data de alrededor de 1900 en la región de Manchester, indica que ha sustituido casi por completo a la forma de color claro», explica el Dr. Saccheri.
«La forma típica… no se extinguió; simplemente pasó a tener una frecuencia muy baja en las ciudades. Pero siguió siendo la forma común en el campo».
Luego, a partir de los años 60, entraron en vigor las leyes de aire limpio y la variedad «typica» moteada vio un resurgimiento.
Un tedio insoportable
Para encontrar el gen que está detrás del llamado «melanismo industrial», el equipo del Dr. Saccheri comenzó con la cartografía genética tradicional. Cruzaron polillas negras y pálidas en el laboratorio y rastrearon qué «marcadores» genéticos, salpicados a lo largo de cada cromosoma, parecían estar vinculados a la coloración negra.
Así, centraron su atención en un tramo del genoma de la polilla que contiene 400.000 bases, los eslabones individuales de la cadena de ADN.
«Sabíamos que dentro de esas 400.000 bases había una secuencia que tenía que… causar la diferencia real entre el tipo negro y el tipo típico», explicó el Dr. Saccheri.
«Así que emprendimos un proceso insoportablemente tedioso para identificar cada una de las diferencias entre los dos tipos».
Una vez que hubo una lista final de 87 diferencias de ADN entre las polillas negras y pálidas de laboratorio, él y sus colegas comprobaron si cada variación, una por una, estaba presente en la mayor variedad de polillas blancas que se encuentran en la naturaleza.
«Después de mucho tiempo, conseguimos llegar a una sola, que tenía que ser la mutación causal. Para nuestra sorpresa, también resultó ser un tipo de mutación bastante inusual».
La mutación carbonaria era, de hecho, un trozo de ADN «saltarín», llamado transposón, que se había insertado en un gen llamado corteza.
Estas secuencias extrañas suelen tener un efecto perjudicial cuando interrumpen un gen existente. Pero para una polilla embrionaria de principios del siglo XIX, cuando estas 9.000 bases extra aterrizaron en su gen de la corteza, fueron de hecho el secreto del éxito.
La forma exacta en que la mutación provoca la coloración negra sigue siendo un misterio; el córtex no es un gen con ninguna función conocida en la pigmentación.
Pero con un poco más de investigación genética, el equipo consiguió estimar cuándo nació probablemente la primera polilla afortunada. Utilizaron el hecho de que el genoma, con el paso del tiempo, se revuelve a medida que las piezas cambian entre los cromosomas en un proceso llamado «recombinación». Un examen minucioso de los tramos situados junto a la mutación de la corteza mostró muy poco desorden; se trataba de un acontecimiento reciente.
