El pico que dio a Darwin el secreto de la evolución

Científicos suecos descubren un gen clave que explica la gran diversidad entre las especies de pinzones, el pájaro que impresionó al biólogo británico

Cuando el famoso «Beagle» llegó al archipiélago de Galápagos en 1835, Charles Darwin quedó muy sorprendido por el hecho de que cada pequeña isla era habitada por unpinzón de características únicas, una especie diferente. Este pájaro inspiró al biólogo británico para escribir el libro en el que expondría la que es para muchos una de las principales, sino la primera, teoría de la Ciencia,la evolución de las especies. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Uppsala y la de Princeton han arrojado nueva luz sobre la historia de estas aves icónicas: han identificado un gen que explica la variación de la forma del pico entre las especies. La investigación se publica en la revista Nature, coincidieron con el 206 aniversario del nacimiento de Darwin, que se celebra este jueves.

Los pinzones de Darwin son un ejemplo clásico de una radiación adaptativa. Su ancestro común llegó a las Galápagos hace unos dos millones de años y han evolucionado en 15 especies reconocidas que difieren en el tamaño del cuerpo, la forma del pico, el canto y la conducta alimentaria. Los cambios en el tamaño y la forma del pico han permitido a las diferentes especies beneficiarse de distintos recursos alimenticios como insectos, semillas, néctar de flores de cactus, e incluso la sangre de iguanas, todos impulsados por laselección darwiniana.

«Hemos secuenciado 120 aves, incluyendo todas las especies conocidas de los pinzones de Darwin, así como dos especies estrechamente relacionadas con el fin de estudiar su historia evolutiva», explica Sangeet Lamichhaney, autor principal del estudio. El equipo analizó varios individuos de cada especie y para algunas especies se recogieron aves de hasta seis islas diferentes para estudiar la variación dentro y entre las islas.

Una idea importante es que el flujo de genes entre especies ha jugado un papel destacado a lo largo de la historia evolutiva de los pinzones de Darwin. Los científicos podrían incluso rastrear señales claras de la hibridación entre un pinzón curruca y el antepasado común de los pinzones de árboles y de tierra que ocurrió hace aproximadamente un millón de años.

«Durante nuestro trabajo de campo en las Islas Galápagos hemos observado muchos ejemplos de hibridación entre especies de pinzones de Darwin, pero los efectos evolutivos a largo plazo de estas hibridaciones se desconocen», dicen Peter y Rosemary Grant, de la Universidad de Princeton, que saben más sobre la biología de los pinzones de Darwin que nadie en el mundo, después de llevar a cabo el trabajo de campo en las Islas Galápagos durante un período de 40 años.

«Ahora podemos concluir con seguridad que la hibridación entre especies ha jugado un papel fundamental en la evolución de los pinzones, y ha contribuido al mantenimiento de su diversidad genética», dice Peter Grant.

La diversidad fenotípica más sorprendente entre los pinzones de Darwin es la variación en el tamaño y forma de los picos. Charles Darwin quedó desconcertado por esta diversidad biológica, y la comparó con la variedad entre las aves europeas, como se documenta en su libro «El viaje del Beagle». El equipo investigó la base genética de la variación en la forma del pico mediante la comparación de dos especies con picos romos y dos especies con picos puntiagudos. Quince regiones del genoma se destacaron por ser muy diferentes en este contraste, y seis de estos genes habían sido asociados previamente con el desarrollo craneofacial y del pico.

Diferentes caras humanas

«El hallazgo más emocionante y significativo fue que la variación genética en el gen ALX1 se asocia con la variación en la forma del pico no sólo entre las especies de pinzones de Darwin, sino también entre los individuos de una de ellas, el pinzón terrestre mediano», explica Leif Andersson, responsable del estudio e investigador en Uppsala, la Universidad sueca de Ciencias Agrícolas y la de Texas A & M.

«Este es un descubrimiento muy emocionante para nosotros, ya que habíamos demostrado anteriormente que la forma del pico en el pinzón terrestre mediano ha sido objeto de una rápida evolución en respuesta a los cambios ambientales. Ahora sabemos que la hibridación mezcla las diferentes variantes de un gen importante, el ALX1», dice Rosemary Grant

El gen ALX1 juega un papel crucial en el desarrollo craneofacial normal de los vertebrados, y las mutaciones que lo silencian causan graves defectos de nacimiento, incluyendo displasia frontonasal en los seres humanos. «Este es un ejemplo interesante donde leves mutaciones en un gen que es esencial para el desarrollo normal conduce a la evolución fenotípica», comenta Leif Andersson, quien cree que es posible que este gen también influya en la desconcertante diversidad facial entre los seres humanos.