¿Sabes qué causó que los soldados dejaran de usar cota de malla y armadura de placas de acero? Evolución.
Realmente, las armas hicieron que los ejércitos arrojaran guanteletes y petos de acero. Las balas que podían atravesar la armadura rápidamente la volvieron obsoleta. Entonces, los ejércitos evolucionaron lejos de la armadura porque ya no funcionaba y no tenía sentido gastar los recursos en ella"Adaptarse o morir", como dice el refrán.
Ahora, una nueva investigación de la Academia de Ciencias Naturales de la Universidad de Drexel muestra que las plantas se adaptan de manera similar a las defensas obsoletas.
El estudio, publicado en Nuevo fitólogo y dirigida por Tatyana Livshultz, PhD, curadora asistente de Botánica en la Academia y profesora asistente en la Facultad de Artes y Ciencias, encontró evidencia genética de que múltiples linajes de plantas, cuyos antepasados produjeron un químico que puede disuadir a los herbívoros, evolucionaron adeja de producirlo, potencialmente como respuesta a la inmunidad de un enemigo principal.
Livshultz y su equipo rastrearon la evolución de un gen que está involucrado en la producción de una clase de químicos que son altamente tóxicos para los humanos y otros mamíferos, llamados alcaloides de pirrolizidina, en Apocynaceae, una familia de plantas con flores comúnmente conocida como dogbanes yalgodoncillo. Al rastrear el gen, pudieron descubrir cuándo evolucionó por primera vez la producción de los químicos y cuántas veces se suspendió.
Después de identificar un solo origen del gen y, por inferencia, los químicos en el ancestro común más reciente de más del 75 por ciento de las especies actuales de Apocynaceae, los investigadores encontraron evidencia de que el gen se volvió no funcional y los químicos "perdieron"a la evolución al menos cuatro veces diferentes entre los descendientes de esa planta.
Buscando una correlación entre la distribución del gen en las plantas y las interacciones con animales no afectados por los alcaloides de defensa, Livshultz y su equipo encontraron una conexión significativa con las mariposas Danainae algodoncillo y ala clara.
Casi todas las especies de Apocynaceae que comen las larvas de Danainae descienden de ese ancestro productor de alcaloides. Sabiendo que la mayoría de las especies de este linaje de mariposas en realidad buscan alcaloides de pirrolizidina, parece que algunas especies en esta rama de Apocynaceae pueden haber dejado de producirlos alcaloides porque en realidad atraían mariposas de algodoncillo, no las repelen.
"Los alcaloides de pirrolizidina son probablemente una defensa ineficaz contra Danainae. Además, en realidad son beneficiosos para ellos ya que toman estos químicos para su propia defensa contra sus depredadores", explicó Livshultz.
Estos hallazgos respaldan la hipótesis de "reducción de la defensa", que postula que los organismos evolucionarán para dejar de usar recursos preciosos en los mecanismos de defensa si ya no funcionan.
Un beneficio de la reducción de la defensa es potencialmente desviar recursos a las defensas que funcionan.
"Las especies de Apocynaceae de este linaje producen varias clases diferentes de químicos defensivos, incluidos los cardenólidos y otros tipos de alcaloides", explicó Livshultz. "Se ha demostrado que los cardenólidos son defensas al menos parcialmente efectivas contra herbívoros adaptados como el monarca".mariposa, la especie más familiar de Danainae para los estadounidenses "
¿Por qué algunas especies de Apocynaceae todavía producen alcaloides de pirrolizidina? - "tal vez porque sufren más de otros insectos que son disuadidos por estos químicos", ofreció Livshultz.
Livshultz y sus colegas probarán aún más la hipótesis al reconstruir una historia muy detallada del patrón de retención y pérdida de alcaloides de pirrolizidina en este linaje y preguntarán si la explotación por Danainae es un buen predictor de pérdida.
Una mejor comprensión de la dinámica de la reducción de la defensa es importante para comprender la coevolución, la teoría de que las especies asociadas impulsan las adaptaciones de las demás.
"La coevolución explica cómo las interacciones entre especies pueden impulsar el origen de la novedad y la diversidad", dijo Livshultz.
Además, las implicaciones de estas teorías se extienden más allá de las plantas a los humanos.
"Comprender la evolución de las defensas de las plantas es de importancia práctica para las personas, ya sea que nos enfoquemos en la agricultura: los insectos herbívoros pueden causar reducciones del 15 por ciento en los rendimientos de los cultivos; medicamentos: los metabolitos secundarios de las plantas los alcaloides de pirrolizidina son una variedad son importantesfuente de compuestos medicinales, o protección del medio ambiente, como el desarrollo de estrategias de control para plantas invasoras ", dijo Livshultz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Drexel . Original escrito por Frank Otto. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :