Por lo general, se piensa que la evolución ocurre durante largos períodos de tiempo, pero también puede suceder rápidamente. Considere un pez pequeño cuya transformación después del terremoto de Alaska de 1964 fue descubierta por científicos de la Universidad de Oregon y sus colaboradores de la Universidad de Alaska.
El pez, espinoso de la trepapina nativa del agua de mar, en solo décadas experimentó cambios tanto en sus genes como en rasgos externos visibles como ojos, forma, color, tamaño de hueso y armadura corporal cuando se adaptaron para sobrevivir en agua dulce. El terremoto -9.2 en la escala de Richter y el segundo levantamiento geológico más alto jamás registrado que capturó peces marinos en estanques de agua dulce recién formados en islas en Prince William Sound y el Golfo de Alaska al sur de Anchorage.
Los resultados - detallados en un documento disponible en línea en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias - son importantes para comprender los impactos del cambio ambiental repentino en los organismos de la naturaleza, dice el biólogo de la UO William Cresko, cuyo laboratorio dirigió la investigación financiada por la National Science Foundation.
"Ahora hemos movido la escala de tiempo de la evolución del pez espinoso a décadas, e incluso puede ser antes de eso", dijo Cresko, quien también es vicepresidente asociado de investigación de la UO y miembro del Instituto de la UO deEcología y evolución ". En algunas de las poblaciones que estudiamos, encontramos evidencia de cambios en menos de 10 años. Para el campo, indica que el cambio evolutivo puede ocurrir rápidamente, y esto probablemente también ha estado sucediendo con otros organismos."
La supervivencia en un nuevo entorno no es nueva para el espinoso, un pequeño pez plateado que se encuentra en todo el hemisferio norte. Un equipo liderado por Cresko, que utiliza una tecnología de secuenciación rápida del genoma RAD-seq creada en la UO con el colaborador EricJohnson, mostró en 2010 cómo el espinoso había evolucionado genéticamente para sobrevivir en agua dulce después de que los glaciares retrocedieran hace 13,000 años. Para el nuevo estudio, los investigadores preguntaron qué tan rápido podría ocurrir tal adaptación.
La investigación recientemente publicada involucró espinoso recolectado por investigadores de la Universidad de Alaska de estanques de agua dulce en islas marinas de difícil acceso que fueron empujadas sísmicamente varios metros en el terremoto de 1964.
La tecnología RAD-seq nuevamente se usó para estudiar las nuevas muestras. Los cambios genéticos fueron similares a los encontrados en el estudio anterior, pero ocurrieron en menos de 50 años en múltiples poblaciones separadas de espinoso.evolucionó como una especie a largo plazo con regiones de sus genomas alternativamente perfeccionadas para la vida marina o de agua dulce.
"Esta investigación quizás abre una ventana sobre cómo el cambio climático podría afectar a todo tipo de especies", dijo Susan L. Bassham, investigadora asociada de laboratorio de Cresko que también fue coautora del artículo de 2010 ". Lo que hemos mostradoAquí es que los organismos, incluso los vertebrados, con largos tiempos de generación, pueden responder muy rápidamente al cambio ambiental.
"Y esto no es solo un cambio de plástico, como broncearse al sol; el genoma en sí mismo se está reformando rápidamente", dijo. "Los peces espinosos pueden adaptarse en esta escala de tiempo porque la especie en su conjunto ha evolucionado, a lo largo demillones de años, una bolsa genética de trucos para invadir y sobrevivir en nuevos hábitats de agua dulce. Esta diversidad genética oculta siempre está esperando su oportunidad, en el mar ".
Los coautores con Bassham y Cresko en el artículo de PNAS fueron Emily A. Lescak de UA-Anchorage y Fairbanks; Julian Catchen de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign; y Ofer Gelmond, Frank A. von Hippel y Mary L.Sherbick de UA-Anchorage.
NSF otorga DEB0949053 e IOS102728 a Cresko y DEB 0919234 a von Hippel proporcionó el financiamiento primario para el proyecto. Los Institutos Nacionales de Salud otorgaron 1R24GM079486-01A1 y el MJ Murdock Charitable Trust también apoyaron a Cresko.
El estudio de 2010 apareció en el PLOS Genética .
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Materiales proporcionado por Universidad de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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