La labilidad evolutiva de una innovación clave estimula una rápida diversificación
No es lo que uno hace, sino la facilidad con la que lo hace. El rápido cambio evolutivo podría tener más que ver con la facilidad con la que se puede obtener o perder una innovación clave que con la innovación en sí, según un nuevo trabajo de biólogos de la Universidad de California en Davis, que estudiaron cómo evolucionaron los dientes de ciertos peces en respuesta a las fuentes de alimento y los hábitats.
"Esto cambia la forma en que pensamos sobre las innovaciones clave", dijo Nick Peoples, primer autor del artículo y estudiante de posgrado que trabaja con el profesor Peter Wainwright en el Departamento de Evolución y Ecología de la UC Davis.
El laboratorio de Wainwright estudia la evolución y diversidad de los peces. Los peces cíclidos de los grandes lagos de África son un grupo particularmente grande y diverso, adaptado a una amplia variedad de hábitats y fuentes de alimento en los lagos. Forman nuevas especies con más facilidad que cualquier otro grupo de vertebrados.
Se cree que las adaptaciones de los dientes y las mandíbulas que permiten a los peces adaptarse a una amplia gama de fuentes de alimento y hábitats son un factor de su éxito. Los peces, incluidos los cíclidos, tienen dientes "simples", básicamente clavijas en forma de cono, o dientes "complejos" con múltiples cúspides que pueden adaptarse para alimentarse de diferentes presas.
Imagen: Dientes complejos con múltiples cúspides en un pez cíclido africano. Los peces cíclidos de los Grandes Lagos de África han formado nuevas especies más rápidamente que cualquier otro grupo de vertebrados. Crédito: Nick Peoples, UC Davis
Peoples pasó dos años examinando los dientes de más de 30.000 especies de peces, incluidas 1.000 especies de cíclidos africanos. Utilizó los datos para reconstruir cuándo y con qué frecuencia evolucionaron o desaparecieron dientes complejos en los peces.
En todos los peces, los dientes complejos aparecieron 86 veces, pero son relativamente inusuales en los peces modernos, descubrió. En los cíclidos africanos, son mucho más comunes.
Peoples descubrió que no es solo la apariencia de los dientes complejos lo que hace que las especies se diversifiquen más rápido. La capacidad de los linajes de cíclidos de cambiar rápidamente entre dientes simples y complejos (y viceversa, cambio conocido como labilidad) es en sí misma una innovación que impulsa la rápida formación de nuevas especies.
"No se trata sólo de los dientes, sino de la rapidez con la que se ganan o se pierden", dijo Peoples. Los cíclidos africanos parecen haber conservado el programa genético necesario para producir cualquiera de los dos tipos de dientes, lo que significa que pueden evolucionar para cambiar de uno a otro con bastante facilidad.
"El descubrimiento de que la facilidad con la que se puede adquirir o perder un rasgo puede ser en sí mismo una innovación que permita una rápida evolución podría aplicarse a otras innovaciones que aparecen varias veces, como las almohadillas adhesivas para los dedos del pie para escalar", dijo Peoples.
El trabajo fue publicado en Nature: Evolutionary lability of a key innovation spurs rapid diversification
