Un equipo internacional de investigadores utilizó el mayor conjunto de datos del genoma de casi 4.000 pinzones de Darwin para estudiar los cambios evolutivos en esta ave icónica. El estudio, publicado en la revista Science, se basa en décadas de investigación para revelar la base genética de las adaptaciones de los pinzones y destaca la importancia de las observaciones a largo plazo para comprender los mecanismos evolutivos.
Un equipo internacional de investigadores publicó recientemente un estudio histórico sobre los cambios evolutivos contemporáneos en las poblaciones naturales. Este estudio se basa en el conjunto de datos genómicos más extenso de casi 4.000 animales en sus hábitats naturales en los pinzones de Darwin para revelar la base genética de las adaptaciones en este grupo icónico. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Science.
Desde que Darwin escribió sobre los pinzones de las Islas Galápagos, los biólogos han estado estudiando estos pequeños pájaros cantores para comprender cómo evolucionaron. Durante el último millón de años, una especie ancestral evolucionó hasta convertirse en 18 especies diferentes. La ventaja de los pinzones de Darwin como organismo de estudio es su capacidad para demostrar las primeras etapas de la evolución de las especies.
Peter Grant y Rosemary Grant, de la Universidad de Princeton, han estado siguiendo a casi todos los individuos de los pinzones de Darwin desde los años 1970. Su investigación muestra que los pinzones de Daphne-Major evolucionaron en respuesta a cambios ambientales y a interacciones entre especies. Un equipo internacional de investigadores ha secuenciado los genomas de casi todos los pinzones estudiados en la isla Daphne y ha revelado la estructura genética de los cambios adaptativos.
"Creo que esta es una oportunidad muy interesante para combinar nuestra comprensión de los cambios evolutivos del pasado con las observaciones actuales", dijo Erik Enbody, primer autor del estudio y ex postdoctorado en la Universidad de Uppsala. "Los datos genómicos son una herramienta poderosa que nos permite observar las aves en el campo y comprender los factores que influyen en su evolución, y un estudio de esta escala no sería posible sin décadas de investigación en las Islas Galápagos".
Leif Andersson (Universidad de Uppsala y Universidad Texas A&M), autor principal del estudio, dijo: "Una de las características sorprendentes de nuestro descubrimiento es que sólo unos pocos loci genéticos pueden explicar la gran cantidad de variación en los picos de los pinzones. Una de las formas en que estos cambios genéticos parecen evolucionar es agrupando múltiples genes y luego permitiendo la selección natural a medida que cambia el entorno".
Estos resultados pueden sorprender a los genetistas humanos porque muchas variantes genéticas representan sólo una pequeña proporción de la variación de la altura entre los humanos.
A lo largo de las tres décadas estudiadas, los picos de los pinzones se hicieron más pequeños. Utilizando los genomas de todos los pinzones de Daphne, los investigadores descubrieron que esto se debía a que los genes de los pinzones terrestres menores se transfirieron a través del mestizaje y períodos de sequía, en los que los individuos con picos más pequeños sobrevivían mejor. Este estudio destaca el valor de los estudios a largo plazo para comprender los mecanismos del cambio evolutivo.
Los investigadores recogieron una gota de sangre de la vena del ala de cada ave y le colocaron una banda a cada ave. Esto permite rastrearlos para determinar cuánto tiempo sobreviven, con quién se aparean y su descendencia.
Rosemary-Grant añadió: "Al recolectar muestras de sangre a lo largo del estudio, podremos usar las muestras para estudios genómicos cuando la tecnología esté madura".
Los investigadores estudiaron no sólo los pinzones de la zona central, sino también comunidades enteras de las cuatro especies de pinzones de la isla. A medida que las condiciones en la isla cambiaron y aumentó la hibridación con pinzones de tamaño mediano, el pico del pinzón de cactus común se fue perdiendo gradualmente. Este estudio pinta una imagen dinámica de cómo las especies se adaptan a entornos cambiantes a través de cambios genéticos y, a veces, grandes efectos fenotípicos que se transmiten entre especies. A medida que el medio ambiente global continúa cambiando, los pinzones de las Islas Galápagos brindarán una valiosa ventana a cómo las aves, su composición genética y su entorno interactúan para dar forma al futuro de las poblaciones silvestres.