Especiación divergente en cíclidos

Existe un tipo de selección natural divergente mediada por ambientes ecológicos diferentes.

En lo molecular, a decir de los autores de “Divergent Selection on Opsins Drives Incipient Speciation in Lake Victoria Cichlids“, publicado en PLoS, no se había observado hasta este caso.

Uno de los pigmentos de la visión, la opsina, es la responsable de captar los fotones de luz. En el agua, las diferentes longitudes de onda van desapareciendo con la profundidad, de modo que, en teoría, los organismos que viven en estos medios han de presentar diferencias en las capacidades de las opsinas para ser sensibles a esas diferentes longitudes de ondas.

Los autores de este artículo han demostrado que existe una gradación en la frecuencia de los alelos de un mismo gen, que es consistente con el medio más o menos turbio en el que habitan dos géneros diferentes de cíclidos en lago Victoria. Las opsinas resultantes de estos alelos presentan diferentes absorbancias a tenor de la longitud de onda que alcanza sus respectivos medios. La evolución divergente de este sistema de opsinas coincide con la coloración de los machos, presumiblemente para hacerse adecuadamente visibles en los medios en que habiten.

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16 comentarios

  • Hola:

    No puedo dejar pasar esta oportunidad para anyadir a este estudio el trabajo de una de mis colegas Karen Carleton. Ha trabajado en este tema de las opsinas en ciclidos durante algunos anyos ya con interesantes resultados. Sus publicaciones, que creo complementan a este trabajo publicado se pueden encontrar en esta pagina:

    http://hcgs.unh.edu/Staff/Carleton/Carletonpubs.html

  • Ana, gracias por el enlace.

  • y que creen, que a cada nivel de luminosidad en el agua ocurre competencia y superviviencia de los más aptos… o que cada pececito se ubica en el nivel donde sus opsinas le permiten ver?

  • Clastito, bienvenido … pórtate bien. 😉 A la pregunta que haces, ¿cuál es tu respuesta?

  • Lo segundo. Me parece una casi inevitabilidad conductual. La variante selecciona su medio (y no al revés).

  • Lo que cae de cajón. De todos modos, me puedo imaginar pioneros metiendo las narices en otros medios.

  • Efectivamente, es la idea del pionero… y lo que digo no lo digo por mera aplicación de una idea, sino porque este caso puede prestarse particularmente bien, para ilustrar cómo una variante selecciona su medio. Los peces se pueden desplazar entre niveles y prefieren estar donde sus opsinas le permiten ver mejor: El resultado es que la variacion genética se va segregando entre los distintos niveles del lago.
    Incluir esta dimensión conductual me parece más realista que pensar que los peces permanecen estáticos en un nivel sin importar cuál sea la constitución genética de sus opsinas, tal que sólo la selección genera las correpsondencias entre niveles y opsinas. Hay que incluir consideraciones biológicas básicas antes de darse por satisfechos con ya tener una explicación selectiva.

  • Hola Clasto:

    Aun no ha empezado el frio. Has tenido suerte este anyo.

    Bueno, lo que comentas a nivel poblacional es un paradigma de seleccion, by the way.

  • Hola Ana, qué tal. Cierto, el invierno está más que pasable hasta ahora…
    Espero que puedas explicar porque las dos alternativas que planteo no merecen en realidad distinción, sino que son únicamente SN. Si es “en el fondo, todo es SN”, nada po, nos vamos pa la casa nomás(*bostezo*)

  • Mira, pensandolo mejor, alo mejor te refieres a la parte en que el ser vivo “selecciona” el medio (mis disculpas si es que fue así) …Selección es quizás un poco “animalizado” cuando el mismo principio corre en realidad para todos los seres vivos con sus espectivos nichos (y no sólo los provistos de sistema nervioso)
    Se presta para la confusión, en realidad, llamarle un “paradigma de selección”. Convendría encontrarle otro nombre porque lo que señalo aborda la relación del ser vivo con el medio a nivel organísmico.

  • Hola Clasto:

    1- Hay dos puntos. El primero es que puede haber una eleccion por parte del animal (jose) para navegar por aguas mas o menos turbias que es diferente al resto de la poblacion y en este sentido entiendo el que comentas que el animal selecciona al medio. Puede que esta seleccion sea debida al hecho de que jose tiene unas opsinas algo distintas al resto de la poblacion y resulta que ve mejor en aguas turbias y pode comer todo lo que se le venga en gana porque no hay competicion, el resto de la poblacion esta en otra zona. Ahora bien, si este gradiante en donde comer se expande a toda la poblacion, es decir, hay muchos juanitos peiptos, pepitas y juanitas que estan comiendo, viviendo y arrejuntandose en aguas diferentes a las de la media de la poblacion y la razon de tal “eleccion” por parte de esos individuos es porque tienen unas opsinas distintas al resto de la poblacion media, y ven mejor en estas otras aguas, y tal, entonces estamos hablando de un esquema clasico de seleccion. Que haya o no seleccion es cuestion de observar a esta poblacion a lo largo del tiempo. No se si discutimos en su momento el articulo sobre especiaicion de Axel Mayer en peces que salio hace unos meses.

    2- Asumimos que esta “seleccion” del organismo por su medio ambiente es algo voluntario, mientras que en la mayoria de los animales, y creo que en esto estamos de acuerdo, este tipo de decisiones tienen un componente marcadamente genetico. Si no es asi, entonces estas abogando por un grado bastante amplio de plasticidad neuronal. Te concedo el que este punto es debatible.

    Espero que tu postdoc te este yendo bien.

  • El comentario de Clastito en el que cita la plasticidad conductual de los peces para ocupar el lugar en el que mejor pueden ver, me parece muy oportuno. Sin embargo, según cita Evolutionibus,los autores del artículo hablan de un cambio de coloración de los machos que por lo visto permite que sean vistos por las hembras con más facilidad. Esto parece más una adaptación al medio que una opción por el medio más adecuado. Claro, también podría pensarse que los machos se adaptan a la profundidad en la que más éxito puedan lograr (allí donde liguen más…) Estoy pensando en voz alta…

    Vamos a dar por bueno que ambas adaptaciones son conductuales. En ese caso, ¿por qué se dan juntas en los mismos individuos? La única explicación que se me ocurre, así de pronto, es que la selección natural haya ido poco a poco eliminando a aquellos del color adecuado sin la vista precisa o a los que vieran bien sin tener el color mas molón para los ligues.

    O sea, la selección natural ataca de nuevo. ¿No?

  • El postdoc va muy bueno, con buenos resultados y entretenido, gracias. Espero que también te esté yendo bien a tí.

    Dices:
    “si este gradiante en donde comer se expande a toda la poblacion, es decir, hay muchos juanitos peiptos, pepitas y juanitas que estan comiendo, viviendo y arrejuntandose en aguas diferentes a las de la media de la poblacion y la razon de tal “eleccion” por parte de esos individuos es porque tienen unas opsinas distintas al resto de la poblacion media, y ven mejor en estas otras aguas, y tal, entonces estamos hablando de un esquema clasico de seleccion”

    No, el esquema clásico de selección natural, sería que la uniformidad del tipo de opsina en un nivel esta explicado porque en ese nivel existían todo tipo de opsinas, pero se han impuesto, por reproducción y supervivencia diferencial, el tipo de opsina que está mejor adaptada a ese nivel.

    Quizás te parezca que la variación genética de la opsina confiere la “ventaja” de cambiarse a un nivel con más comida, etc. Me parece que esto puede ser como puede no ser; segun yo, el desplazamiento se dára igual, conductualmente, aunque no haya más comida en un nivel que en el otro. Y aunque fuese como piensas, aún así, no hay competencia entre tipos de opsinas, porque el que tiene opsinas diferentes se cambia de medio, no se queda compitiendo por los recursos del medio en que vive el que tiene opsinas distintas. Por lo tanto, yo no veo por ningún lado que la SN esté actuando como fuerza “directriz” de la evolución.

    En realidad, nociones de voluntad o sistema nervioso no son requisitos. Basta con reconocer el hecho de que en todo ser vivo su estructura (incluyendo aspectos de su composicion genética) determina un encuentro preferencial con sólo algunos aspectos de su medio (nunca la totalidad)

    He ahí lo útil del concepto de nicho (que no puede definirse sin el ser vivo) y la discusión de moda entre algunos de las nociones de “niche construction”, que no es algo tan “de animales” como se cree

  • Lo que dice Txema es interesante. ¿Hubo una etapa inicial sin diferencias de color, donde la hembra no podia detectar con facilidad al macho pero pese a ello, se encontraban y reproducían? ¿O cierta variación en la coloración ha existido siempre, tal que al ubicarse en cada nivel, siempre han habido machos que podían ser detectados por las hembras?

    No es imposible averiguar en este caso, en qué medida estamos ante una cosa de frecuencias, o bien si han existido nuevos “ajustes” en el rasgo.

    De todas maneras me parece posible, que hayan machos que no tengan la coloración “óptima” para el nivel en el que sus opsinas ven mejor., aunque fuesen poquitos. Vale la pena recordar que también es posible encontrar “minorías” de opsinas en cada nivel…

  • Hmm dice:
    “Although long wave–shifted male nuptial coloration became common, it has not become fixed in populations in which long wave–shifted LWS alleles got fixed. This may suggest that population divergence at the LWS locus alone is not necessarily sufficient for complete population divergence in male nuptial coloration”

  • Es decir, lo de los colores no esta tan segregadito como lo de las opsinas. Un 40% tiene el “color óptimo” en el nivel más profundo. El trabajo alude a las “otras presiones selectivas” en la reproducción que hacen más compleja la historia.
    El caso es que el cambio en la frecuencia es bastante más modesto. Incluso en el nivel más profundo es posible encontrar toda la variedad de colores.
    Me parece legitimo hablar de selección, sin embargo no me parece que puede decirse que la selección este guiando la evolución, más bien, lo está siguiendo. Yo diria que hay colores que puede considerarse que se harán más frecuentes en cada nivel, pero que tampoco se imponen. Este aumento “moderado” puede tener relevancia, pero tampoco puede decirse que la selección sea la principal guía del cambio.

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