Una pregunta fundamental en la investigación evolutiva es: ¿es necesaria una barrera geográfica que divida a la población original en dos poblaciones genéticamente separadas para el origen de nuevas especies? O también es posible la llamada especiación simpátrica: la divergencia evolutiva de una población dentro de la poblaciónmisma zona geográfica: solo se conocen pocos ejemplos de especiación simpátrica en todo el mundo, e incluso estos no están exentos de controversia. Los biólogos evolutivos en Konstanz ahora han completado el estudio más extenso de especiación simpátrica hasta el momento. Usaron alrededor de 20,000 características de 450 peces para documentar elevolución paralela de peces cíclidos en dos lagos de cráter, Apoyo y Xiloá, en Nicaragua. La investigación realizada por el equipo de biólogos en torno al profesor Axel Meyer y el Dr. Andreas Kautt encontró evidencia concluyente de posibles mecanismos evolutivos de especiación simpátrica. Al mismo tiempo,los investigadores respaldaron la evidencia empírica que resultó del previo de Axel MeyerNosotros estudiamos sobre la especiación simpática de estos cíclidos, publicado en 2006 en la revista científica Nature.Los resultados de la investigación actual se publicaron en PLOS Genética el 30 de junio de 2016.
El pez cíclido en los lagos volcánicos del cráter Apoyo y Xiloá en Nicaragua es uno de los ejemplos extremadamente raros de especiación simpática. En solo aproximadamente 800 generaciones, un período de alrededor de 1,000 a 1,500 años, la población de peces aquí ha evolucionado hasta convertirse encuatro a cinco especies diferentes, aunque los peces habían vivido en el mismo lago durante todo ese tiempo. El biólogo evolutivo Axel Meyer ya había descrito este sorprendente fenómeno evolutivo en 2006, en la revista científica Nature. Junto con Andreas Kautt, ahora ha descifrado elárbol genealógico familiar de las poblaciones de peces en detalle.
"Nuestros datos apuntan a una segunda ola de colonización inmediatamente antes de la separación en dos especies", explica Andreas Kautt. Un segundo grupo de las mismas especies de cíclidos llegó al lago del cráter. Los biólogos suponen que esta segunda colonización renovó la genéticagrupo de los cíclidos e inclina la balanza para el proceso de separación.
En la investigación evolutiva se conocen tres modelos de especiación simpática y supuesta simpatría. El primer modelo, la forma más "pura" de especiación simpática, describe el desarrollo de dos especies de una población conjunta. En el segundo modelo, una especie colonizaun hábitat en dos o más olas, antes de que se separen en dos especies. Según este escenario, se forma un enjambre a través de varias olas de población de la misma ascendencia, lo que implica un refresco del grupo genético, antes de que tenga lugar la especiación simpática."Nuestros datos indican que este es el tipo de especiación que ocurrió en los lagos de cráter Apoyo und Xiloá. La segunda ola de colonización se integró en el grupo genético de la población de lagos de cráter antes de la separación evolutiva. El desarrollo divergente de las dos especiestuvo lugar sin barreras geográficas ", explica Andreas Kautt.
El tercer modelo, que es muy difícil de distinguir y que los críticos a menudo usan como motivo de objeción, describe solo una supuesta especiación simpática. Este escenario también se basa en una segunda ola de población. Sin embargo, se supone que la primera población del cráterel lago ya se había desarrollado aún más, antes de que llegara la segunda ola de población. Cuando los dos enjambres de la misma ascendencia se encontraron, ya habían sido especies diferentes. Esto significa que no sería una especiación simpática genuina, ya que las barreras geográficas jugaron un papel en eltiempo de la divergencia. El biólogo evolutivo de Konstanz, sin embargo, podría descartar este tercer escenario: los árboles genealógicos familiares de los peces muestran que la separación en dos especies tuvo lugar después de la segunda ola de población. Esto significa que los genetistas han proporcionado elevidencia empírica de especiación simpática en los lagos de cráter nicaragüense Apoyo y Xiloá
El proyecto de investigación se llevó a cabo en el contexto de la beca ERC Advanced Axel Meyer "Genómica comparativa de la evolución paralela en radiaciones adaptativas repetidas". El Consejo Europeo de Investigación le otorgó a Axel Meyer este reconocido premio de ciencias en 2011 para estudiar la evolución paralela. Investigación enlos lagos de cráter nicaragüenses se intensificarán en los próximos años. Entre otras cosas, los biólogos evolutivos de Konstanz han planeado secuenciar completamente los genomas de las poblaciones de peces.
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Materiales proporcionado por Universidad de Constanza . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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