Ir al contenido principal

Científicos revelan el secreto del mimetismo mülleriano de las mariposas

Uno de los grandes misterios de la evolución es cómo hacen dos especies de mariposas diferentes, las cuales tienen un mal sabor para las aves, para tener el mismo patrón de coloración de alas —una estrategia conocida en el mundo natural como mimetismo mülleriano. Ni los grandes como Darwin, Wallace y Bates lograron entenderlo ya que carecían de los medios para lograrlo. Ahora, gracias a la tecnología moderna, un grupo de investigadores europeos liderados por el Dr. Mathieu Joron, lograron responder a esta pregunta analizando la región del genoma responsable del controlar el patrón de coloración de las alas de Heliconius numata. Los resultados aparecieron publicados hoy en Nature.

mariposa

En la imagen podemos apreciar a Heliconius numata (en la parte superior) y a Melinaea mneme —pariente cercano de las mariposas monarcas— (en la parte inferior). Estas dos especies pertenecen a dos géneros de mariposas poco relacionados; sin embargo, comparten un mismo patrón de coloración de alas. A decir verdad, es la H. numata quien imita el patrón de coloración de las alas de M. mneme, el cual varía según la región donde vive. Las aves las reconocen por las alas y evitan devorarlas porque poseen un sabor muy desagradable. A esto se le conoce como mimetismo mülleriano —dos especies diferentes que comparten los mismos depredadores desarrollan las mismas señales de advertencia.

La clave se encuentra en un súpergen —grupo de locus vecinos que se encuentran muy apretados unos con otros y se heredan como si fueran un sólo gen— llamado P. Este supergén es sumamente polimórfico y cada combinación específica de sus alelos da un patrón de coloración diferente. En total H. numata expresa siete patrones de coloración de alas diferentes, el cual se expresa sinpátricamente con la coloración del género Melinaea. Cada patrón está controlado por alelos específicos dentro del supergén P, los cuales tienen patrones de dominancia específicos [click para ampliar la imagen]:

mariposa-alas

Los investigadores aislaron una porción del genoma de 400Kb que contenía al súpergen P, el cual se caracterizaba por ser una región donde no había recombinación genética o crossing-over. Los análisis genéticos mostraron que las poblaciones naturales de H. numata presentaban 3 rearreglos genómicos diferentes dentro supergén P (BP0, BP1 y BP2) coexistiendo en la especie. Cada versión controlaba un patrón específico de coloración de las alas y explicaba por qué las mariposas se veían tan diferentes unas de otras a pesar de tener el mismo ADN.

El rearreglo BP1 se encontraba exclusivamente dentro del grupo bicoloratus y esto se entiende porque vemos que este patrón es el dominante. Por otro lado, el rearreglo BP0 se encontraba en forma homocigótica dentro del grupo silvana, el más recesivo de todos. Y el BP2 se encontraba en todos los grupos intermedios como tarapotensis y aurora. Esto explica claramente que ante la ausencia de recombinación genética, la forma como están ubicados los locus dentro del supergén P puede generar una variabilidad en el patrón fenotípico de las alas.

Entonces, ahora que se sabe de donde salen los patrones de coloración de las alas, la selección natural hace su trabajo. Aquellas mariposas que no tengan el patrón de coloración de las alas típico de una determinada región tendrán más probabilidades de ser depredadas, y su número será reducido hasta que terminarán por desaparecer, perdiéndose así ese fenotipo.

Estos resultados dan una clave fundamental de la forma como evolucionan los supergenes en otros sistemas. Por otro lado vemos que las diferencias fenotípicas no sólo se deben a la variabilidad de un determinado gen, sino también a la arquitectura y organización de ciertos locus en un determinado cromosoma. Este supergén P también podría ser un factor de adaptación importante en otras especies.


Referencia:

ResearchBlogging.orgJoron, M., Frezal, L., Jones, R., Chamberlain, N., Lee, S., Haag, C., Whibley, A., Becuwe, M., Baxter, S., Ferguson, L., Wilkinson, P., Salazar, C., Davidson, C., Clark, R., Quail, M., Beasley, H., Glithero, R., Lloyd, C., Sims, S., Jones, M., Rogers, J., Jiggins, C., & ffrench-Constant, R. (2011). Chromosomal rearrangements maintain a polymorphic supergene controlling butterfly mimicry Nature DOI: 10.1038/nature10341

Comentarios

Entradas más populares de este blog

¿Por qué tanto miedo al bromuro de etidio?

El bromuro de etidio (BrEt) es un agente químico muy usado en técnicas de biología molecular para teñir nuestros geles de agarosa y poder apreciar nuestras bandas de ADN; ya sean de los productos de extracción o de PCR. Existen dos formas de teñir los geles: i) remojando el gel de agarosa por 15 minutos en una bandeja con BrEt (0,5 mg/L) después de haber hecho la electroforesis o ii) añadiendo el BrEt directamente al gel al momento de prepararlo. Con la primera evitamos contaminar nuestra cámara de electroforesis con BrEt y con la segunda evitamos exponernos a salpicaduras y otros accidentes que pueden ocurrir al hacer la tinción en bandeja. Se han dado cuenta que desde que entramos a un laboratorio de biología molecular nos tienen traumados con el BrEt: "¡Cuidado que te salpique!", "¡no lo huelas!", "¡usa tres guantes!", "¡no es por ese lado!", "¡si te cae en la piel te va a dar cáncer y te puedes morir!", entre otras cosas más.

TOP 10: Las peores cosas de trabajar en un laboratorio

Encontré este interesante artículo publicado en Science Careers . La verdad es que me ha gustado mucho —me sentí identificado con varios aspectos— tanto que me tomé la libertad de traducirlo y hacerle algunas modificaciones, en base a mi experiencia personal, para ustedes. Tus amigos no-científicos no entienden lo que haces. Cuando te reúnes con tus amigos del colegio o del barrio y empiezan a hablar acerca de sus trabajos, qué es lo que hacen y cuáles han sido los logros más recientes, ellos fácilmente lo pueden resumir en un “ he construido una casa/edificio/puente/carretera ”, o “ he dejado satisfecho a un cliente ” (que feo sonó eso xD), o tu amigo abogado dirá “ he sacado de la cárcel a un asaltante confeso y encima he logrado que lo indemnicen ”, pero cuando te toca a ti ¿qué dirás? “ Bueno he curado… uhm, la verdad no he curado, las ratas viven un poco más pero no las he curado, así que he descubierto… no, esa palabra es muy fuerte. La verdad he probado… este… tampoco, las

IV Carnaval de Biología

Esta fiesta se inició en el mes de Febrero, cuando @Raven_neo a través de su blog, Micro Gaia , fue el visionario que introdujo el primer Carnaval de Biología a la red. La aceptación fue inmediata, más de 30 entradas se registraron en esta primera edición . Luego le tocó el turno a @SergioEfe a través de su blog La muerte de un ácaro , con nuevos blogs uniéndose a la fiesta . El mes pasado fue el turno para @pakozoic a través de su blog El Pakozoico , quedando demostrado que el carnaval llegó para quedarse . Ahora, desde el otro lado del mundo, es un honor anunciarles que BioUnalm será anfitrión de la IV Edición del Carnaval de Biología , que se dará inicio el próximo domingo 8 de Mayo y finalizará el 31 de Mayo. Para poder participar, las reglas son muy simples: 1. Participación libre. 2. Cada mes el blog anfitrión anunciará el inicio del Carnaval indicando la fecha de comienzo (se recomienda que sea la misma que la del anuncio) y la fecha de fin del mism