Tag Archive for Evolución

Así fue la primera flor

¿Qué apariencia tenían las flores hace millones de años? Esa es la pregunta que se ha hecho un grupo internacional de científicos que ha logrado reconstruir el ancestro de la flor de angiosperma. El estudio, publicado en la revista Nature Communications, presenta esta semana el aspecto del antepasado único de todas las plantas con flor que, según afirman estudios previos, existió hace más de 140 millones de años.

La nueva investigación, liderada por Hervé Sauquet de la Universidad de París-Sur (Francia), describe la antigua flor como una planta con órganos florales masculinos (estambres) y femeninos (carpelos), así como con múltiples espirales de pétalos organizados en grupos de tres.

“Reconstruimos el ancestro de la flor de angiosperma como bisexual y radialmente simétrico, con más de dos verticilos con tres órganos periantos separados cada uno, más de dos verticilos de tres estambres y más de cinco carpelos separados dispuestos en forma de espiral”, asegura el equipo en el trabajo.

Por otro lado, “el estudio no solo muestra un retrato más claro de la flor ancestral, sino que también indica que la mayoría de las plantas existentes son el resultado de la simplificación de aquel modelo antiguo durante los primeros 20 millones de años de evolución floral”, explica a Sinc Sauquet.

Los científicos han logrado reconstruir el ancestro de la flor de angiosperma de más de 140 millones de años

Por ello, a pesar de las similitudes con algunas plantas existentes, no hay especies vivas que compartan esta combinación exacta de características. “Todas las plantas con flor han evolucionado y cambiado desde aquel ancestro, así funciona la evolución”, indica el investigador.

La mayor recopilación hasta la fecha

Para obtener estos resultados, los expertos compararon una base de datos que recoge los principales rasgos de las flores actuales (en base a un total de 21 características independientes como el sexo funcional de la flor o la posición de los ovarios) con distintos modelos evolutivos de las mismas. Así, consiguieron crear un escenario más preciso sobre la evolución de las plantas con flores, que hoy suponen aproximadamente el 90% de las plantas del mundo, y asentar las bases para futuras investigaciones sobre las angiospermas.

El conocimiento sobre el origen y evolución de la flor de angiospermas continúa siendo escaso. “Cómo era polinizada, su tamaño, color, fragancia, qué clase de fruto producía tras su fertilización, qué clase de planta la producía, qué antigüedad tiene exactamente y dónde se localizaba en la tierra son algunas características que quedan por descubrir”, concluye Sauquet.

170801_floresexistentes_2

Las flores actuales derivan de un único ancestro común que vivió hace 140 millones de años. / Hervé Sauquet & Jürg Schönenberger

 

Referencia bibliográfica:

H. Sauquet et al. “The ancestral flower of angiosperms and its early diversification”. Nature Communications, 01 de agosto de 2017. DOI: 10.1038/ncomms16047

Crean el mapa de la evolución de las razas de perros

El perro doméstico ha acompañado al ser humano en todas sus migraciones, por eso reconstruir el árbol genealógico de los canes ha sido una tarea difícil para los científicos porque las pistas han estado dispersas a través de los genomas de cientos de razas de perros.

Gracias a las secuencias de ADN de 1.346 perros pertenecientes a 161 razas modernas, un equipo de científicos, liderado por el National Human Genome Research Institute (EE UU), ha creado el mayor mapa evolutivo de las razas de perros. Los resultados, publicados en la revista Cell Reports, demuestran no solo la historia de hibridación de las razas, sino también qué efectos tuvieron en sus genes las migraciones.

El estudio demuestra no solo la historia de hibridación de las razas, sino también qué efectos tuvieron en sus genes las migraciones

Para entender cómo evolucionaron las razas de perro más antiguas y qué papeles desempeñaron para los humanos, los investigadores seleccionaron ciertos tipos como los Pastores o los Pointers, y después los cruces recientes para obtener otros rasgos físicos.

“Comprender que los tipos se remontan a hace mucho más tiempo que las razas o que las simples apariencias físicas nos hace reflexionar”, indica Heidi Parker, genetista de perros en los National Institutes of Health (NIH) y coautora del trabajo.

Las razas más antiguas

En busca de las razas de perros más antiguas, la investigación aporta nuevas evidencias de que los canes viajaron con los seres humanos desde hace miles de años. De hecho, aunque ya existían pruebas arqueológicas, el estudio muestra las primeras evidencias en razas modernas de la existencia del ‘perro del Nuevo Mundo’, una antigua subespecie canina que migró a través del estrecho de Bering con los antepasados ​​de los nativos americanos.

En este sentido, aunque las razas más populares en América proceden de las europeas, los científicos señalan que algunas razas de Centro y Sudamérica, como el perro sin pelo de Perú y el Xoloitzcuintle, probablemente desciendan de esta antigua raza de perro.

170425_perros_mapa2

Los análisis genéticos de las razas de perro revelan cómo sus migraciones pasadas han dado lugar a la diversidad que existe en la actualidad. / NIH Dog Genome Project

 

“Lo que observamos es que hay grupos de perros americanos que de alguna forma se separaron de las razas europeas”, dice Parker, quien subraya que al buscar firmas genéticas del ‘perro del Nuevo Mundo’ encontraron que estos canes las tenían ocultas en sus genomas. Sin embargo, para los expertos, siguen sin quedar claro qué genes de los perros sin pelo modernos proceden de Europa y cuáles de los antepasados del ‘perro del Nuevo Mundo’.

Así se formó el árbol genealógico

En el caso de otras razas de perros, los resultados fueron menos sorprendentes. Muchas razas denominadas de caza, como los Golden retrievers o los Setters irlandeses, tienen su origen en la época victoriana de Inglaterra en el siglo XIX, cuando se crearon nuevos usos de las armas en las expediciones de caza.

Estos perros se agruparon en el árbol filogenético, al igual que las razas Spaniel. Las de Oriente Medio, como los Saluki, y de Asia, como los Chow Chows y Akitas, parecen haberse separado mucho antes de la “explosión victoriana” en Europa y en Estados Unidos.

Por otra parte, las razas pastor –la mayoría de origen europeo– resultaron ser inesperadamente diversas. “Observamos mucha más diversidad donde había un grupo particular de razas pastor que parecía venir del Reino Unido, un grupo particular que salió del norte de Europa, y un grupo diferente que salió del sur de Europa”, detalla Parker.

Esto confirma que el uso de estas razas no es reciente. “La gente los empleaba para trabajar hace ya miles de años”, añade el experto. Los análisis genéticos también muestran que los perros pastor “se desarrollaron en diversos lugares y probablemente en épocas diferentes”, concreta Elaine Ostrander, coautora del estudio y genetista en los NIH.

El equipo de científicos lleva años secuenciando los genomas de los perros, pero más de la mitad de las razas que existen en la actualidad aún no han sido secuenciadas, por lo que los científicos intentan recopilar otros genomas de perros para llenar estos huecos.

Además, este tipo de estudios tiene aplicaciones prácticas porque permiten identificar genes que causan enfermedades, como epilepsia, diabetes, e incluso cáncer, tanto en perros como en seres humanos. “Con estos datos, se puede seguir la migración de los alelos de la enfermedad y predecir dónde es probable que aparezcan. Esto revaloriza nuestro trabajo porque los perros son modelos muy buenos para las enfermedades humanas”, concluye Ostrander, quien señala que cada vez que se detecta un gen de la patología en perros, resulta importante en las personas también.

Los dinosaurios encogieron durante 50 millones de años para llegar a aves

EBD / DA Los gigantes y pesados dinosaurios se transformaron en pequeñas y ágiles aves tras un proceso de encogimiento que se extendió a lo largo de 50 millones de años, un tiempo más extenso del que se creía hasta ahora. Esta es la principal conclusión del trabajo que científicos de las universidades de Adelaida (Australia), Boloña (Italia), Southampton (Reino Unido) y Debrecen (Hungría) publican esta semana en la revista Science.

El linaje evolutivo de las actuales aves voladoras empezó hace alrededor de 210 millones de años a finales del Triásico. A partir de ese periodo, el peso corporal del orden de los dinosaurios terópodos, del que descienden las aves, fue disminuyendo progresivamente desde los 163 kg a los 0,8 kg del primer pájaro conocido, el Archaeopteryx, con caracteres intermedios entre los dinosaurios emplumados y las aves modernas. Siempre ha existido gran controversia acerca del origen de este genero debido a la ambigüedad de sus rasgos.

“Las aves han sido diferenciadas de sus parientes cercanos por su capacidad de volar”, indica a Sinc Michael Lee, autor principal de la investigación e investigador en la institución australiana, “pero en los últimos años esta distinción se ha difuminado debido al descubrimiento de dinosaurios con plumas como Microraptor –también con alas en sus extremidades inferiores–, que era capaz de planear. Sin embargo, un nuevo espécimen de Archaeopteryx estudiado recientemente sugiere que las primeras aves tenían alas más evolucionadas y una mejor capacidad de vuelo”.

Según explica Michael Benton de la Universidad de Bristol (Reino Unido) en un artículo de opinión complementario al trabajo de Science, en 1994 fue descubierto en China un fósil de dinosaurio sin alas pero con un recubrimiento de plumas. Fue el primero de una serie de hallazgos que han evidenciado el periodo de experimentación de estos animales extintos con el vuelo o, más bien, con el planeo y el salto.

Otro de los resultados del trabajo revela que este proceso de miniaturización habría propulsado la adaptación del esqueleto de estos grandes reptiles. La evolución habría sucedido cuatro veces más rápido a lo largo de las doce ramificaciones filogenéticas de los terópodos a los aves que en el resto de linajes evolutivos de los dinosaurios.

Linaje evolutivo de los dinosaurios que evolucionaron a aves. /Science-Davide Bonnadonna

Linaje evolutivo de los dinosaurios que evolucionaron a aves. /Science-Davide Bonnadonna

“El progreso del tamaño corporal habría sido un paso liberador. Permitió a los dinosaurios explorar toda una gama de nuevos estilos de vida y hábitats. De pronto, podían trepar a los árboles, perseguir a los insectos, saltar y planear”, sostiene Lee, “y esto habría provocado una explosión en esta rama de la evolución”.

Por su parte, Benton también plantea que el salto a los árboles fue un intento de escapar de los depredadores o de encontrar nuevos recursos alimenticios. Esta ‘mudanza’ habría requerido cuerpos pequeños, ojos agrandados para aumentar la visión tridimensional, mayores cerebros frente a la diversidad arbórea, plumas aislantes para permitir la actividad nocturna o el alargamiento de las extremidades para favorecer los saltos entre árboles.

El conjunto de adaptaciones habría moldeado los rasgos de las aves tal y como las conocemos hoy en día, con los hocicos cortos, los dientes más pequeños y las plumas aislantes. No obstante, el equipo subraya que estas características han sido adquiridas coordinadamente al influir también unas entre otras.

Método innovador

Para llegar a las conclusiones, los investigadores han utilizado una técnica estadística bayesiana, desarrollada originalmente para deducir las tasas de evolución de los virus. De esta forma han analizado más de 1.500 rasgos anatómicos de 120 especies de terópodos y aves primitivas, el mayor registro hasta la fecha.

Hasta ahora, los análisis filogenéticos del grupo habían seguido tres pasos: construir el árbol evolutivo, datar los puntos de ramificación y asignar las especies. Con el nuevo método se ha realizado todo el proceso a la vez. Los autores consideran que los estudios previos que apuntaban a que los cambios evolutivos en este linaje había sido más veloces, en realidad no reproducían con exactitud el proceso, ya que se centraban solo en las ramas evolutivas rápidas o en pocos rasgos esqueléticos evaluados.

Referencia bibliográfica:

Michael S. Y. Lee, Andrea Cau, Darren Naish, Gareth J. Dyke. “Sustained miniaturization and anatomical innovation in the dinosaurian ancestors of birds”. Science, 1 de agosto de 2014.