Los investigadores están identificando los genes que se esconden tras los variados picos de los pinzones de Darwin, las emblemáticas aves cuyas variaciones faciales se han convertido en un ejemplo clásico de la teoría de la selección natural de Charles Darwin.
El año pasado, los investigadores identificaron un gen que ayuda a determinar la forma del pico de estas aves. Hoy publican en Science otro gen que controla el tamaño del pico. Los cambios en este gen subyacen a un cambio evolutivo que los investigadores observaron en 2004-05, durante una sequía que asoló las Islas Galápagos, donde viven los pinzones. El tamaño del pico de una población de pinzones se redujo para evitar competir por las fuentes de alimento con otro tipo de pinzones, y su genética cambió en consecuencia.
Genes
«Una gran pregunta era: ¿es posible identificar los genes que subyacen a esa evolución en acción, incluso en una población natural?», afirma Leif Andersson, genetista de la Universidad de Uppsala (Suecia) y uno de los autores del estudio. «Pudimos localizar genes que han desempeñado directamente un papel en este cambio evolutivo».
La historia comienza hace unos dos millones de años, cuando el antepasado común de todos los pinzones de Darwin llegó a las islas Galápagos. Cuando Charles Darwin las visitó en 1835, las aves se habían diversificado en más de una docena de especies, cada una adaptada a un nicho ecológico diferente. Algunas tenían picos enormes para romper semillas, otras picos delicados para atrapar insectos y otras incluso picos afilados para alimentarse de sangre.
Para examinar la base genética de esta variación, los investigadores compararon los genomas de 60 aves que representaban seis especies de pinzones de Darwin, junto con 120 especímenes de otras especies para ayudarles a desentrañar las relaciones filogenéticas. Como era de esperar, las especies estrechamente emparentadas tenían los genomas más similares.
Pero en esas seis especies de pinzones una región del genoma se correlacionaba más con el tamaño del ave que con el parentesco. Las especies pequeñas tenían una variación de esta región genómica, las grandes tenían otra y las medianas tenían una mezcla de las dos, lo que sugiere que al menos uno de los genes de esta región afectaba al tamaño. El candidato más probable era el HMGA2, que se sabe que afecta al tamaño y a la estructura de la cara en otros animales. Otros análisis demostraron que, en los pinzones de Darwin, la región HMGA2 es especialmente importante para controlar el tamaño del pico.
Investigadores
A continuación, los investigadores analizaron el papel de HMGA2 en un dramático acontecimiento evolutivo. Tras la sequía que asoló las Galápagos en 2003, muchos de los pinzones terrestres medianos (Geospiza fortis) con picos más grandes que la media murieron de hambre. No podían competir con una especie más grande (Geospiza magnirostris) que había colonizado la isla recientemente y era mejor comiendo semillas grandes. Tras la sequía, los pinzones terrestres medianos que lograron sobrevivir tenían picos más pequeños que los que perecieron, probablemente porque eran más aptos para comer las semillas pequeñas que sus competidores evitaban.
Al analizar el ADN de los pinzones medianos que vivieron en la época de la sequía, los investigadores descubrieron que la variante HMGA2 de pico grande era más común en las aves que murieron de hambre, mientras que la variante de pico pequeño era más común en las aves que sobrevivieron. Según los investigadores, es probable que este cambio genético sea responsable de parte de la reducción del tamaño del pico.
Según Dolph Schluter, biólogo evolutivo de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver (Canadá), el descubrimiento abre nuevos interrogantes para los biólogos, como cuándo surgen las variantes genéticas y cómo contribuyen a las divisiones entre especies.
«Por un lado, no cambia nada, porque ya sabíamos que había una respuesta evolutiva a la competencia durante la sequía», dice Schluter. «Pero, por otro lado, lo cambia todo, porque podemos señalar una base física y material para ese cambio».
