¿Podrían los hábitos nocturnos de los murciélagos que habitan en cuevas durante eones mejorar sus habilidades acústicas de ecolocalización, pero también estimularon su pérdida de visión?
Un nuevo estudio dirigido por Bruno Simões, Emma Teeling y sus colegas ha examinado esta cuestión en la evolución de los genes de la visión del color en un grupo grande y diverso de especies de murciélagos.
Demuestran que la expresión popular de ser "ciego como un murciélago" realmente no es cierta. Algunos murciélagos que tienen el tipo de ecolocalización más avanzado parecen haber cambiado la visión ultravioleta por una audición exquisita, y todos los murciélagos que no se ecolocalizanpero viven en cuevas también han perdido la visión ultravioleta. Esto sugiere que no todos los murciélagos son ciegos, pero algunos ciertamente han elegido otros sentidos en lugar de la visión
"Las habilidades sensoriales de los murciélagos han sido durante mucho tiempo una fuente de fascinación para los biólogos evolutivos", dijo Emma Teeling, autora correspondiente del estudio, que aparece en la edición avanzada en línea de la revista. Biología Molecular y Evolución . "Utilizando la filogenética y la biología molecular ahora podemos profundizar en el precio evolutivo de adquirir ecolocalización y nocturnidad".
Los murciélagos no son solo los únicos mamíferos que realmente pueden volar, sino también los únicos que dependen de la ecolocalización para abrirse camino en la búsqueda de presas en la oscuridad. Los científicos han argumentado durante mucho tiempo que las compensaciones con la visión de los murciélagos se hicieron como resultadode esto obteniendo esta adaptación sensorial nocturna única.
Para comprender mejor las fuentes de estas compensaciones, el equipo de investigación realizó una secuenciación de ADN y analizó los genes clave de la visión en los murciélagos, incluido el SWS1 sensible a la longitud de onda corta, para luz azul / UV y MWS / LWS sensible a la longitud de onda media o larga., para luz verde, amarilla y roja genes de opsina.
El trabajo de un gen de opsina es producir proteínas fotosensibles de la retina que pueden convertir fotones de luz a la vista para ver longitudes de onda particulares. Los análisis del gen de opsina del equipo de investigación examinaron el conjunto de datos más grande hasta la fecha en murciélagos, que representa 20 de las 21 familias de murciélagos existentes quefueron elegidos principalmente por sus diversos tipos de ecolocalización y nichos ecológicos.
En el estudio, los autores han demostrado que, entre las 111 especies examinadas, la pérdida de la función del gen SWS1 es más común en los murciélagos de lo que se pensaba anteriormente y sugiere que esto puede estar asociado con la adopción de refugios en cuevas que se remontan a casi 30hace millones de años. Encontraron varias mutaciones en los genomas de los murciélagos que afectaron la función del gen SWS1, con un gen completamente no funcional encontrado en dos especies.
En general, hay un ajuste fino espectral que sucedió en su visión para perder por completo la luz visible de longitud de onda corta en las longitudes de onda azul / ultravioleta en 26 de las 111 especies examinadas. Descubrieron que para la mayoría de los murciélagos del Viejo Mundo,tienen una opsina SWS1 no funcional.
Sin embargo, se encontró que la selección en el gen de opsina SWS1 sensible al azul varía significativamente entre las especies de murciélagos. El equipo de investigación encontró evidencia de múltiples mutaciones genéticas en las que diferentes especies de murciélagos han perdido la función del gen SWS1. Para identificar estasraíces, utilizaron análisis filogenéticos para construir árboles genéticos basados en los resultados de SWS1 y compararon firmas de selección entre diferentes nichos ecológicos, como especies ecolocalizadoras versus no ecolocalizadoras y posadas en cuevas versus posadas no cuevas.
"Nuestro trabajo apoya hipótesis previas que sugieren que la pseudogeneización [o pérdida] de la opsina SWS1 puede estar relacionada con la adopción de la ecolocalización avanzada ciclo de trabajo alto y hábitos de alojamiento en cuevas", dijo Teeling.
Cuando el gen SWS1 está presente y funcionando, los autores confirmaron que les da a los murciélagos la capacidad de ver con luz ultravioleta.
"Nuestro análisis de sintonización espectral de los 11 sitios responsables de la sensibilidad a la luz en el gen de opsina SWS1 en especies de murciélagos tanto ancestrales como existentes, proporciona un apoyo adicional para la presencia de visión ultravioleta en los murciélagos", dijo Teeling. "En dosel cerrado,mamíferos que habitan en los bosques, una opsina SWS1 sensible a los rayos ultravioleta se asocia con un estilo de vida nocturno. Además, nuestros resultados demuestran que este pigmento visual ha sido sensible a los rayos ultravioleta en todos los murciélagos desde que se separaron por primera vez de otros mamíferos placentarios alrededor de 78 millones de años ".
Es importante destacar que los nuevos datos dejan en claro que la pérdida de la función del gen SWS1 no siempre está asociada con la adquisición de ecolocalización avanzada, como se sugirió anteriormente.
Para los otros genes visuales, encontraron que entre las 45 especies examinadas, el gen de opsina MWS / LWS está altamente conservado en todos los linajes y bajo una fuerte presión evolutiva para mantener su función.
"Nuestro análisis de sintonía espectral de los 5 sitios de aminoácidos responsables del? Max reveló que la mayoría de los pigmentos visuales de murciélago MWS / LWS están sintonizados en una longitud de onda larga ~ 555 - 560 nm", dijo Teeling ".Esto sugiere que a pesar de la adquisición de la ecolocalización laríngea y una larga historia de actividad nocturna, el gen de opsina MWS / LWS ha evolucionado bajo una restricción funcional muy fuerte en los murciélagos ".
"Los murciélagos no son ciegos, y la mayoría de las especies son capaces de ver tanto en el rango medio como en los rayos ultravioleta del espectro de color. Esto sugiere que la visión sigue siendo un medio importante de percepción sensorial incluso en los murciélagos nocturnos ecolocalizados. Sin embargo, la adquisición de laEl tipo más avanzado de ecolocalización coincide con la pérdida de visión ultravioleta en la mayoría de los murciélagos y sorprendentemente el hundimiento en las cuevas conduce a la pérdida de la visión ultravioleta en los linajes que no se ecolocalizan.¡Temas fascinantes para comprender la evolución del sensoma de los mamíferos! "
Este estudio hace una gran contribución al debate científico en curso sobre la importancia de la visión del color para los animales nocturnos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Biología Molecular y Evolución Oxford University Press . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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