¿Por qué los animales que viven en cuevas se vuelven ciegos?
Esta pregunta ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo y ha sido objeto de un acalorado debate.
Claramente, en todo el reino animal, la ceguera ha evolucionado repetidamente. Hay miles de especies subterráneas y que habitan en cuevas, desde ratas topo desnudas hasta murciélagos, que se encuentran en toda la naturaleza. Muchas de estas especies han perdido el sentido de la vista.
Charles Darwin sugirió originalmente que los ojos podrían perderse por "desuso" con el tiempo. Ahora, Reed Cartwright, un biólogo evolutivo de ASU en la Facultad de Ciencias de la Vida e investigador del Instituto de Biodesign, quiere llegar al meollo del asunto:- y en una publicación reciente en la revista Biología evolutiva BMC , puede estar demostrando que Darwin está equivocado.
"Creemos que la ceguera en los peces de las cavernas es de hecho darwiniana, pero en última instancia esto refuta la hipótesis original de 'desuso' de Darwin", dijo Cartwright. En una nueva investigación, Cartwright explica que los ojos no se pierden por desuso, sino que demuestran la teoría fundamental de Darwin.de la selección natural en acción, con ceguera seleccionada como favorable y más apta, para vivir en una cueva.
Ir a pescar
Para su trabajo, su equipo de investigación eligió modelar un pez de las cavernas ciego bien estudiado, el tetra mexicano Astyanax mexicanus, un pez pequeño, dócil y de color rosado de solo unos centímetros de largo que fácilmente podría hacer su hogar en un acuario.
Son cuevas habitadas durante 2-3 millones de años, lo que le da 5 millones de generaciones de tiempo para evolucionar la ceguera. El grupo de Cartwright eligió este tetra mexicano porque también hay una forma que habita en la superficie que ha conservado su vista. Y para los científicos, esteEl poder comparativo incorporado lo convierte en una buena opción para una mayor exploración. Tienen dos poblaciones para estudiar que pueden cruzarse y son polos opuestos para los rasgos físicos.
Entonces el grupo de Cartwright decidió usar el poder computacional para investigar cómo interactúan múltiples mecanismos evolutivos para dar forma a los peces que viven en cuevas.
"El problema que tenemos en estas cuevas es que están conectadas a la superficie, y los peces que pueden ver emigran a la cueva y traen genes para la vista con ellos", dijo Cartwright. "En estas condiciones, normalmente noEspero encontrar tal diferencia en los rasgos entre las poblaciones de superficie y de cueva. A menos que la selección sea realmente, realmente, fuerte ".
¿Qué tan fuerte? En su modelo, la selección de ceguera debería ser aproximadamente 48 veces mayor que la tasa de inmigración de tetras mexicanos para evolucionar la ceguera en las cuevas. El grupo de Cartwright estima que una medida de aptitud para la ceguera, llamada coeficiente de selección,en el tetra está entre el 0,5 por ciento y el 50 por ciento.
Estos coeficientes son lo suficientemente altos como para que los experimentos de laboratorio hayan detectado una diferencia entre las formas de superficie y cueva del pez; sin embargo, ninguno lo ha hecho hasta la fecha.
Cegado por la luz
El equipo de Cartwright recurrió a una hipótesis que se remonta a una carta al editor de Naturaleza en 1925 por E. Ray Lankester, que esencialmente declaró que la razón por la que tienes ceguera en las cuevas es porque los peces que pueden ver simplemente se van.
"Si los peces avistados nadan hacia la luz, los únicos peces que se quedan en la cueva son los peces ciegos. Ya no intentan llegar a la luz porque no pueden verla. Lo que en realidad es una forma de selección,y así, la evolución darwiniana en acción ", dijo Cartwright.
Según Cartwright, explicar una diferencia de aptitud física de hasta el 10 por ciento entre los peces videntes y ciegos puede ser difícil: "Perder los ojos puede que no le dé un 10 por ciento más de crías. Sin embargo, si el 10 por ciento de los peces ojos que ven abandonan la cueva,la tasa de migración es razonablemente baja y eso podría ser suficiente ".
Si con el tiempo, se eliminan sistemáticamente suficientes peces ojo que ven, también se eliminarán del acervo genético, y eso podría ser suficiente para impulsar el proceso evolutivo.
Podría ser este tipo de preferencia de hábitat lo que mantiene a la población local de peces ciegos y los peces que pueden ver se mueven preferentemente fuera de la cueva ". Descubrimos que incluso un nivel bajo de emigración preferencial, por ejemplo, dos por ciento, proporcionaría unimpulso significativo a la adaptación local y la evolución de la ceguera en las cuevas ".
El equipo de Cartwright espera que los biólogos de campo comiencen a considerar la hipótesis de Lankester de 90 años al estudiar el pez de las cavernas. Sería genial si alguien pudiera desarrollar un estudio para probar la hipótesis de Lankester y si está impulsando la evolución de la ceguera en las cuevas.realmente ayudan a responder una de las preguntas que han intrigado a los biólogos durante más de un siglo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona ASU . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :