Bridgett vonHoldt es mejor conocida por su trabajo con perros y lobos, por lo que se sorprendió cuando un biólogo de aves la hizo a un lado y dijo: "Realmente creo que puedes ayudarme a resolver este problema".había estado luchando por más de 20 años.
"¡Me encanta un buen desafío y especialmente trabajar en nuevas preguntas!", Dijo von Holdt, profesor asistente de ecología y biología evolutiva en Princeton. "Me presentaron un nuevo problema en un sistema completamente nuevo, lo que fue una oportunidad increíble paraexplorar cómo diferentes ecologías podrían promover diferentes patrones evolutivos "
El observador de aves y biólogo fue Tom Smith, quien ha pasado su carrera estudiando pinzones, específicamente, cascanueces de vientre negro Pyrenestes ostrinus - en Camerún y en su laboratorio en la Universidad de California-Los Ángeles.
Él y sus colegas han pasado años investigando por qué algunos de estos pinzones tienen picos pequeños, mientras que otros tienen picos grandes. Gran parte de su trabajo original identificó diferencias en la dureza de las semillas que comen, una historia bastante similar a la de los pinzones de Darwin.Smith, quien es profesor en la UCLA y también director fundador del Centro de Investigación Tropical, estableció una colonia de cría de estos pinzones para comprender la herencia del tamaño del pico.
El resultado fue sorprendente y elegantemente simple: genética mendeliana, mejor conocida por generaciones de estudiantes de secundaria a través de los cuadros de Punnett. El pico más grande era el rasgo dominante, por lo que dos padres de pico pequeño solo podrían tener descendencia de pico pequeño, pero silos padres tenían un pico grande, su descendencia tendría una mezcla de billetes grandes y pequeños, que coincidía perfectamente con el patrón 3: 1 predicho por Gregor Mendel hace siglos.
"¡Nunca entiendes esto!", Dijo vonHoldt con una carcajada. "Los rasgos rara vez muestran un patrón de herencia tan limpio, especialmente los rasgos que son muy importantes para la condición física en una población salvaje".
Ese patrón mendeliano fue la clave, dijo vonHoldt. Con la nueva tecnología para analizar todo el genoma, combinada con los años de Smith de datos e ideas ecológicas, tenían todas las piezas para encontrar y comprender los genes detrás de este misterio.
Smith había encontrado el patrón mendeliano en estas aves camerunesas a través de la observación, pero no había podido identificar el gen responsable de ello. Pero cuando vonHoldt comparó los genes de las aves de pico grande con los de sus contrapartes de pico más pequeño, encontró un tramo de ADN, 300,000 pares de bases, aparentemente heredados como un fragmento, que siempre variaba entre pinzones de pico grande y pequeño, y justo en el medio de esa pieza de cromosoma estaba el gen IGF-1, familiara vonHoldt de la genética canina.
"En los perros, este es un gen gigante, literal y figurativamente", dijo. "Es un gen del factor de crecimiento. En los perros, si cambias la forma en que se expresa, con solo unos pocos cambios genéticos puedes cambiar un normal-tamaño del perro en un perro enano, del tamaño de una taza de té "
El gen puede afectar un rasgo específico o un animal completo, dependiendo de dónde se encuentre en el genoma y cuándo se expresa. "Si este gen se expresa más, se espera un rasgo más grande: un cuerpo más grande, un pie más grande, unoreja más grande, lo que sea que esté controlando. Entonces es fácil imaginar que con un pequeño cambio en este gen, los rasgos podrían cambiar fácilmente en tamaño o forma. Sospechamos que esta es la historia aquí, con estos picos ", dijo vonHoldt.
Smith y sus colegas ya habían determinado que el tamaño del pico afectaba la dieta, ya sea que un pinzón viviera de semillas grandes o pequeñas, pero no parecía tener ningún impacto en la selección de pareja. "Las hembras no prefieren machos conpico grande, o viceversa ", dijo von Holdt.
En estas aves, el pico era el único rasgo que cambiaba de tamaño; las semillas de color negro con pico grande y pico pequeño son idénticas. Pero Smith también descubrió un tercer morfo de estos pinzones, que llamó la variedad "mega",con un pico aún mayor y un tamaño de cuerpo general más grande.
Después de examinar los genes, vonHoldt descubrió que el "mega" es genéticamente distinto de los morfos de pico pequeño y grande. No solo lleva dos copias del alelo grande, como los pinzones de pico grande, sino quetambién tiene otros cambios cromosómicos, aparentemente producto de un paso evolutivo adicional.
VonHoldt dijo que apreciaba la oportunidad de separarse de sus temas habituales. "Los perros y los lobos me han ayudado a hacer las preguntas que encuentro interesantes, desde la domesticación hasta la conservación", dijo, como su trabajo con los lobos en el Parque Nacional de Yellowstone"Hay mucho por explorar más allá de los caninos. Esta fue una gran oportunidad para hacer nuevas colaboraciones, pensar en un problema diferente y usar nuevos métodos para abordar una vieja pregunta".
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Materiales proporcionados por Universidad de Princeton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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