Cambios rápidos en el genoma de una serpiente asiática invasora

Actualizado 22/10/2018 10:45:40 CET
Pitón birmana
WIKIPEDIA

   MADRID, 22 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Una inusual ola de frío en Florida en 2010 desató rápidos cambios en el genoma de la pitón birmana, una especie invasora de serpiente gigante asiática, que la adaptaron evolutivamente a este entorno.

   Un nuevo estudio ha encontrado evidencia tangible de que la evolución puede ocurrir extremadamente rápido en poblaciones naturales, y que además puede resultar en cambios importantes en rasgos muy complejos que impactan la fisiología y ecología de los vertebrados.

   "En las pitones birmanas --que pueden medir casi 6 metros de largo--, observamos el rápido establecimiento y expansión de una población invasora en Florida, que es bastante diferente ecológicamente del sudeste asiático y probablemente impone una selección ecológica significativa en la población de pitones birmanas invasoras", dijo en un comunicado Todd Castoe, profesor de biología en la Universidad de Texas en Arlington y director del Castoe Lab. "Esta situación tenía todas las características de un sistema en el que podía producirse una rápida adaptación, por lo que nos entusiasmó probar esta posibilidad utilizando enfoques genómicos de vanguardia".

   Los investigadores originalmente se propusieron determinar si las pitones podrían haberse adaptado a un evento extremo de frío que afectó a Florida en 2010. Generaron datos para docenas de muestras antes y después del evento de congelación. Al escanear las regiones del genoma de la pitón birmana, identificaron partes del genoma que cambiaron significativamente entre los dos períodos de tiempo, proporcionando una clara evidencia de evolución que ocurre en una escala de tiempo muy corta en esta población.

   "El evento de congelación de Florida de 2010 produjo de un 40 a un 90 por ciento de mortalidad documentada en las pitones birmanas invasoras, por lo que si hubiera ocurrido una evolución para la adaptación, sabríamos que deberíamos verla durante este período de tiempo que impuso un fuerte cuello de botella en la selección", dijo Castoe.

   "Empleamos una técnica comúnmente conocida como exploración del genoma, que identifica las regiones del genoma que parecen estar bajo una fuerte selección natural, que podría contener genes importantes en la adaptación que podrían haber permitido que un subconjunto de esta población sobreviviera a estos eventos de congelación, "agregó.

   Los investigadores esperaban encontrar genes en estas regiones que son importantes para la posible adaptación al frío, pero a medida que analizaron más los datos, comenzó a surgir una señal diferente que contó una historia más amplia sobre la adaptación en esta población invasiva.

   "Continuamos viendo evidencias de adaptación en los genes relacionados con la división celular, el crecimiento de los órganos y el desarrollo del tejido, lo que ciertamente nos desconcertó al principio. Sin embargo, eventualmente se nos ocurrió que había una conexión con un proyecto paralelo en el laboratorio que utiliza las pitones birmanas como un sistema modelo para comprender el crecimiento de los órganos regenerativos, donde los tejidos se regulan a la baja durante el ayuno y luego se regeneran en patrones cíclicos correspondientes a los ciclos de alimentación de la mayoría de las pitones. Comenzamos a preguntarnos si la señal que estábamos viendo en el genoma de las pitones de Florida estaba vinculada a la adaptación en la forma en que regeneraron los sistemas de órganos en función de su ecología de alimentación ", dijo Daren Card, estudiante en el laboratorio de Castoe que trabajó en este proyecto para su tesis.

   Armados con una hipótesis de trabajo de que las pitones birmanas invasoras podrían adaptarse a una oportunidad de alimentación más regular en Florida, los investigadores recopilaron más datos ecológicos, genómicos funcionales y morfológicos para comprender la frecuencia con la que se alimentan las pitones y si hay cambios fisiológicos compatibles con más alimentación regular.

   "Estos análisis adicionales mostraron que las pitones birmanas en Florida se están alimentando constantemente y que los patrones morfológicos y de expresión génica de los tejidos respaldan un estado fisiológico más regulado en las pitones en ayunas. Las pitones de Florida parecen haberse adaptado a la regulación de su fisiología digestiva para comer presas de manera más eficiente constantemente. Esto es alarmante porque ya se ha demostrado que estas serpientes tienen un gran impacto negativo en las poblaciones endémicas de mamíferos y aves en el sur de la Florida, incluido el Parque Nacional Everglades, y nuestros datos sugieren que, a través de una rápida adaptación, solo están 'mejorando' para ser un depredador invasor efectivo", agregó Card.