El pez de hielo salangido formó un sistema gnético paralelo de adaptación al agua dulce
Desentrañar los mecanismos genéticos que subyacen a la evolución adaptativa constituye un reto crucial para la biología molecular. Si bien los organismos suelen presentar rápidos ajustes fenotípicos a los cambios ambientales, los procesos genómicos subyacentes siguen siendo poco conocidos.
La transición de los peces de hábitats marinos a agua dulce es un complejo proceso adaptativo que involucra múltiples rasgos poligénicos. Esta evolución paralela de rápida adaptación al agua dulce, señalan los científicos, proporciona un modelo ideal para analizar la arquitectura genética que rige los ajustes fenotípicos a nuevos entornos.
En un nuevo estudio un equipo de investigación dirigido por el profesor Liu Jinxian del Instituto de Oceanología de la Academia China de Ciencias (IOCAS), exploró las bases genéticas de la rápida adaptación al agua dulce en el pez de hielo salangido (Neosalanx brevirostris, o pececillo plateado de nariz corta). Su trabajo comparó las variaciones genómicas entre la población anádroma ancestral de la especie y los grupos residentes en agua dulce derivados.
Los hallazgos clave revelaron que las distintas poblaciones residentes en agua dulce dentro de la cuenca del río Yangtze evolucionaron independientemente de la población del estuario del río Yangtze, formando un sistema paralelo de adaptación al agua dulce.
Imagen derecha: Mapa de muestreo, diversidad genética y estructura genética poblacional de Neosalanx brevirostris. (Imagen de IOCAS)
Análisis posteriores confirmaron que esta rápida adaptación paralela está determinada por una arquitectura compleja poligénica, en la que el paralelismo a nivel del genoma está impulsado principalmente por la selección de variantes genéticas existentes.
Cabe destacar que la población ancestral del estuario mostró frecuencias moderadas de variaciones genéticas adaptativas candidatas. Esto sugiere que la población ya había experimentado una preadaptación a las condiciones de baja salinidad en el fluctuante entorno estuarino, acelerando considerablemente el ritmo de la adaptación paralela al agua dulce.
Durante este proceso adaptativo, los investigadores observaron cambios significativos en las frecuencias alélicas entre los polimorfismos adaptativos de un solo nucleótido (SNP). Una gran proporción de alelos favorecidos por el agua dulce se fijaron o casi se fijaron, con vínculos funcionales con la osmorregulación, la inmunorregulación, la locomoción y el metabolismo.
"Esto se alinea con la arquitectura poligénica subyacente a la divergencia adaptativa entre los dos ecotipos, que involucra rasgos fisiológicos y conductuales complejos", dijo el Dr. Li Yulong, uno de los primeros autores de este estudio.
Este estudio subraya el papel fundamental que desempeña la variación genética permanente para impulsar la evolución adaptativa en medio de cambios ambientales, y ofrece nuevos conocimientos para investigar los mecanismos moleculares detrás de los rápidos cambios adaptativos en rasgos biológicos complejos.
El estudio se ha publicado en Molecular Biology and Evolution: Genome-wide Parallelism Underlies Rapid Freshwater Adaptation Fueled by Standing Genetic Variation in a Wild Fish
