Los lagartos tienen superpoderes especiales. Mientras que las aves pueden volver a crecer las plumas y los mamíferos pueden volver a crecer la piel, los lagartos pueden regenerar estructuras enteras como sus colas. A pesar de estas diferencias, todos han evolucionado del mismo ancestro que los lagartos.
Extendiéndose a través de las Américas, un grupo de lagartos, los anolis, evolucionó como los pinzones de Darwin, adaptándose a diferentes islas y hábitats diferentes en el continente. Hoy en día hay más de 400 especies.
Construyendo un árbol genealógico para tres especies de lagartos recolectados en Panamá en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales STRI y un cuarto del sudeste de los EE. UU., Los científicos de la Universidad Estatal de Arizona compararon los genomas de lagartos, su código de ADN completo, con los de otrosanimales
Los investigadores descubrieron que los cambios en los genes involucrados en el cerebro interno el sitio de la glándula pineal y otras glándulas endocrinas, para la visión del color, las hormonas y la colorida papada que los machos provocan para atraer a las hembras, pueden contribuir a la formación de límites entreespecies. Los genes que regulan el desarrollo de las extremidades también evolucionaron especialmente rápido.
"Si bien algunos reptiles, como las tortugas, cambiaron notablemente poco durante millones de años, los lagartos anolis evolucionaron rápidamente, generando una diversidad de formas y comportamientos", dijo Kenro Kusumi, autor correspondiente y profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de ASU. "Ahora esa secuenciacióngenomas completos son más baratos y fáciles, descubrimos evidencia genética molecular para una rápida evolución que puede explicar las diferencias notables entre los cuerpos de los animales que viven en diferentes ambientes ".
El laboratorio de Kusumi, en colaboración con colegas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Arizona, Phoenix, está especialmente interesado en cómo los genomas de los reptiles dan forma a su capacidad para regenerarse y desarrollar una diversidad de formas corporales.
"Esta es la primera vez que el código genético completo, el genoma, de cualquier especie de vertebrado de Panamá se ha secuenciado y analizado", dijo Oris Sanjur, coautora y directora asociada de Administración de Ciencias de STRI. "Información deestas tres especies son una contribución importante para nuestra comprensión de la biodiversidad y la evolución de nuevas especies ".
Los científicos estiman que hay 40 especies de lagartos anólidos que viven en Panamá, en comparación con solo una en los EE. UU. Un equipo de ASU recolectó tres especies con permiso del Ministerio del Medio Ambiente, MiAmbiente: el anole gigante centroamericano, Anolis frenatus,vive alto en los troncos de los árboles; el anole de hierba, A. auratus, se posa en arbustos o en vegetación herbácea y el anole delgado, A. apletophallus, que se encuentra solo en Panamá, cuelga más abajo en los troncos de los árboles o en el suelo.
Los investigadores de la Facultad de Ciencias de la Vida de ASU alinearon las secuencias de ADN de los lagartos con las secuencias de ADN de otros 31 animales: los peces con aletas lobuladas y los grupos de animales de cuatro patas que evolucionaron a partir de ellos. También observaron detenidamentegenes que codifican proteínas: más de 22,000 genes en el anole verde, A. carolinensis, versus aproximadamente 20,000 identificados en A. auratus y A. frenatus y 13,000 en A. apletophallus.
Una explicación obvia para una tasa de evolución más rápida es la tasa de reproducción más rápida de los lagartos anolis. Las anolis generalmente se aparean en su primer año de vida, mientras que otros reptiles tardan mucho más en alcanzar la madurez sexual. También se reproducen con muchos otros individuos, por lo quelas mutaciones que dificultan la supervivencia de las personas se eliminan con bastante rapidez.
El primer y único otro lagarto anolis en ser secuenciado previamente fue el anolis verde, A. carolinensis, la única especie anolis residente en los Estados Unidos. En ese estudio del MIT, el genoma de A. carolinensis tenía evidencia de una evolución más reciente y la pérdidade elementos repetidos antiguos en la parte del ADN que no codifica proteínas. En este sentido, era importante secuenciar las tres especies panameñas, porque las especies de los Estados Unidos pueden no ser las más representativas del grupo de los anolis diversos.
"Durante 15 años, se invirtió una cantidad impresionante de tiempo y dinero en descubrir los genomas de los mamíferos, motivados por nuestro impulso por comprender la evolución humana y buscar curas para las enfermedades. A pesar de que los reptiles escuamatosas incluyen más de 10,000 especies,casi el doble del número de especies de mamíferos: un solo genoma no fue suficiente para comprender la variabilidad dentro de este grupo ", dijo el primer autor del informe, Marc Tollis, un becario postdoctoral en ASU.
"Al comparar estos cuatro genomas de lagartijas anolis, estamos comenzando a comprender cómo uno de los grupos más diversos de vertebrados se regenera, desarrolla y diversifica", agregó.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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