Cuando la mayoría de las personas piensan en la evolución, piensan en cambios lentos durante largos períodos de tiempo. Entonces, cuando el biólogo de la UCSB, Scott Hodges, el estudiante de doctorado Zachary Cabin y sus colegas identificaron un caso de cambio evolutivo repentino en la flor aguileña azul de Colorado, supieron que habían encontrado algo especial.
En su reciente artículo publicado en biología actual, los científicos describen una población de aguileñas que presentaba grandes diferencias en sus pétalos y sépalos. En lugar de los cinco pétalos y los cinco sépalos de las flores normales, la nueva versión tenía 10 sépalos y su funcionalidad era bastante diferente.
Hodges ha estado estudiando aguileñas durante unos 30 años, casi tanto tiempo como Cabin ha estado vivo. Cuando escucharon rumores de variaciones de columbine, decidieron verlas en su hábitat natural en Colorado en el verano de 2014. Llegaron a fines de junio cuando las plantas estaban floreciendo y regresaron a principios de agosto para recolectar semillas para los análisis de paternidad.
En el aeropuerto, mientras esperaban su vuelo, Cabin comenzó a leer flores numeradas en su cuaderno de campo para que Hodges pudiera ingresar los datos en su computadora. Cabin estaba cansada y solo quería irse a casa, pero Hodges parecía estar recuperándose. Creyó ver un patrón que comenzaba a formarse, incluso a partir de estos simples datos de semillas, que les permitiría adivinar si una flor era mutante. Las plantas mutantes parecían mucho más propensas a tener un evento de polinización, producir frutos y luego producir semillas.
Entonces tenían que estar seguros de que no era solo una coincidencia. Cabin regresó a Colorado por dos veranos más, y cada vez sus hallazgos mostraron los mismos patrones. Esto no fue casualidad sino un claro ejemplo de genes mutantes y de rápida evolución.
Resulta que la causa de este cambio repentino parece deberse a un solo gen, APETALA3-3, que se sabe que afecta el desarrollo de pétalos y sépalos. Gen homeótico, especifica el desarrollo de un órgano completo.
Por lo general, una mutación en un gen homeótico es una mala noticia. Por ejemplo, podría hacer que una mosca tenga patas donde debería tener antenas. Según Hodges, la mayoría de estas mutaciones dan como resultado una perspectiva sombría para el desafortunado organismo, con pocas posibilidades de supervivencia.
Pero de vez en cuando, una de estas mutaciones únicas puede terminar siendo beneficiosa para el organismo, lo que demuestra que la evolución puede ocurrir de manera positiva con saltos únicos y repentinos.
"No teníamos un buen ejemplo de algo positivo proveniente de un solo cambio genético", dijo Hodges, "hasta ahora". Los investigadores deben estar en el lugar correcto en el momento correcto para capturar estos cambios abruptos a medida que ocurren o desaparecerán en el genoma de un organismo.
Según su investigación, alrededor de una cuarta parte de la población aguileña de Colorado presenta estos cambios en apariencia y función, lo que significa que es más que una simple coincidencia. "Obtener tantos de este tipo de mutantes realmente sugiere que hay una selección que los favorece de una forma u otra", dijo Hodges.
Muchas preguntas quedan sin respuesta. A medida que este mutante se vuelva más y más abundante, ¿se extenderá? ¿Se trasladará a las poblaciones vecinas? ¿Cómo será este proceso? ¿Tendremos pronto dos tipos diferentes de aguileñas generalizadas? A medida que Cabin y Hodges continúan profundizando en su investigación, esperan encontrar respuestas a estas preguntas y más.
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