Un método de apareamiento selectivo iniciado en 1957 ha resultado en una diferencia notable de tamaño en pollos blancos Plymouth Rock. Imagen: John McCormick. Fuente: Virginia Tech.
Un equipo de científicos dirigido por el profesor Greger Larson del Laboratorio de Investigación Arqueológica de la Universidad de Oxford, ha descubierto dos mutaciones producidas en el genoma mitocondrial de pollos en un periodo de tan solo 50 años.
Durante mucho tiempo, se había creído que la velocidad de cambio en el genoma mitocondrial nunca excede el 2% cada millón de años, pero la identificación de estas mutaciones muestra que la tasa de evolución en este pedigrí es, de hecho, 15 veces más rápida de lo establecido.
Además, mediante la determinación de las secuencias genéticas a lo largo del pedigrí, el equipo también descubrió un solo ejemplo de transmisión del ADN mitocondrial paterno. Este es un descubrimiento sorprendente, pues muestra que la llamada “fuga paterna” no es tan rara cómo se creía hasta ahora (normalmente, el ADN mitocondrial es transmitido solo por la madre). El estudio se publica en la versión digital de la revista, Biology Letters.
Enfoque selectivo
Para la investigación se usaron pollos con un pedigrí documentado durante 50 años, el de la raza de pollos blancos Plymouth Rock desarrollada en la Universidad de Virginia Tech por el profesor Paul Siegel. A partir de ella, los investigadores pudieron reconstruir cómo el ADN
mitocondrial se transmite de madres a hijas dentro de esa población.
Para averiguar este punto, los científicos hicieron análisis del ADN presente en muestras de sangre de 12 pollos de la misma generación, utilizando las líneas maternas más alejadas, a sabiendas de que la población base había partido de siete líneas parcialmente endogámicas.
En 1957, se había iniciado un método de apareamiento selectivo dentro de esta población, lo que produjo una diferencia de más de diez veces en el tamaño de los pollos. Esta diferencia se vio claramente en los dos grupos, mediante el control del peso a los 56 días de edad.
Durante mucho tiempo, se había creído que la velocidad de cambio en el genoma mitocondrial nunca excede el 2% cada millón de años, pero la identificación de estas mutaciones muestra que la tasa de evolución en este pedigrí es, de hecho, 15 veces más rápida de lo establecido.
Además, mediante la determinación de las secuencias genéticas a lo largo del pedigrí, el equipo también descubrió un solo ejemplo de transmisión del ADN mitocondrial paterno. Este es un descubrimiento sorprendente, pues muestra que la llamada “fuga paterna” no es tan rara cómo se creía hasta ahora (normalmente, el ADN mitocondrial es transmitido solo por la madre). El estudio se publica en la versión digital de la revista, Biology Letters.
Enfoque selectivo
Para la investigación se usaron pollos con un pedigrí documentado durante 50 años, el de la raza de pollos blancos Plymouth Rock desarrollada en la Universidad de Virginia Tech por el profesor Paul Siegel. A partir de ella, los investigadores pudieron reconstruir cómo el ADN
mitocondrial se transmite de madres a hijas dentro de esa población.
Para averiguar este punto, los científicos hicieron análisis del ADN presente en muestras de sangre de 12 pollos de la misma generación, utilizando las líneas maternas más alejadas, a sabiendas de que la población base había partido de siete líneas parcialmente endogámicas.
En 1957, se había iniciado un método de apareamiento selectivo dentro de esta población, lo que produjo una diferencia de más de diez veces en el tamaño de los pollos. Esta diferencia se vio claramente en los dos grupos, mediante el control del peso a los 56 días de edad.
La evolución se produce rápidamente
"Nuestras observaciones revelan que la evolución siempre se está produciendo con rapidez, aunque tendamos a no verlo porque en general medimos durante períodos de tiempo más largos. Nuestro estudio muestra que la evolución puede ir mucho más rápido y a más corto plazo de lo que habíamos creído a partir de estimaciones basadas en fósiles. Anteriormente, se había situado la tasa de cambio del genoma mitocondrial en aproximadamente el 2% por millón de años. A este ritmo, no deberíamos haber podido detectar ninguna mutación en tan sólo 50 años, pero de hecho vimos dos”, explica el profesor Larson en un comunicado de la Universidad de Oxford.
El documento publicado a este respecto supone una prueba importante de la disparidad temporal en los cambios mitocondriales. Una teoría, propuesta recientemente, señalaría en este sentido que el ADN mitocondrial sufre procesos de selección, eliminando más rápidamente de lo esperado las mutaciones negativas.
Por otra parte, aunque se han realizado pocos estudios sobre la evolución mitocondrial a corto plazo, que incluyan tanto las tasas de mutación como la mencionada "fuga paterna", el estudio también proporciona una evidencia directa de que el ADN mitocondrial no siempre se hereda de la madre.
"La única cosa que todo el mundo sabía acerca de las mitocondrias es que se pasan casi exclusivamente a través de la línea materna, pero hemos identificado polluelos que heredaron sus mitocondrias del padre, es decir, que la llamada 'fuga paterna' puede suceder en poblaciones de aves.
Ambos hallazgos demuestran la velocidad y el dinamismo de la evolución cuando es observada durante periodos cortos de tiempo”, concluye Michelle Alexander, autora principal del estudio y bioarqueóloga de la Universidad de York.
El ser humano acelera la evolución
Otra prueba reciente de que la evolución puede ser más rápida de lo que se pensaba es la adaptación acelerada que ciertos animales están sufriendo al cambio climático, y en general a las transformaciones de la naturaleza derivadas de las actividades humanas.
En este sentido, uno de los episodios de evolución acelerada detectado hace poco ha sido el de un sapo gigante australiano que en sólo 70 años ha desarrollado patas más grandes para poder colonizar territorio virgen. Asimismo, se sabe que ardillas de Canadá alumbran a sus crías 18 días antes del ciclo natural para poder alcanzar las nueces maduradas antes de tiempo debido al cambio climático; y que salmones norteamericanos se han dividido en dos especies diferentes en sólo 60 años para adaptarse a un nuevo entorno.
"Nuestras observaciones revelan que la evolución siempre se está produciendo con rapidez, aunque tendamos a no verlo porque en general medimos durante períodos de tiempo más largos. Nuestro estudio muestra que la evolución puede ir mucho más rápido y a más corto plazo de lo que habíamos creído a partir de estimaciones basadas en fósiles. Anteriormente, se había situado la tasa de cambio del genoma mitocondrial en aproximadamente el 2% por millón de años. A este ritmo, no deberíamos haber podido detectar ninguna mutación en tan sólo 50 años, pero de hecho vimos dos”, explica el profesor Larson en un comunicado de la Universidad de Oxford.
El documento publicado a este respecto supone una prueba importante de la disparidad temporal en los cambios mitocondriales. Una teoría, propuesta recientemente, señalaría en este sentido que el ADN mitocondrial sufre procesos de selección, eliminando más rápidamente de lo esperado las mutaciones negativas.
Por otra parte, aunque se han realizado pocos estudios sobre la evolución mitocondrial a corto plazo, que incluyan tanto las tasas de mutación como la mencionada "fuga paterna", el estudio también proporciona una evidencia directa de que el ADN mitocondrial no siempre se hereda de la madre.
"La única cosa que todo el mundo sabía acerca de las mitocondrias es que se pasan casi exclusivamente a través de la línea materna, pero hemos identificado polluelos que heredaron sus mitocondrias del padre, es decir, que la llamada 'fuga paterna' puede suceder en poblaciones de aves.
Ambos hallazgos demuestran la velocidad y el dinamismo de la evolución cuando es observada durante periodos cortos de tiempo”, concluye Michelle Alexander, autora principal del estudio y bioarqueóloga de la Universidad de York.
El ser humano acelera la evolución
Otra prueba reciente de que la evolución puede ser más rápida de lo que se pensaba es la adaptación acelerada que ciertos animales están sufriendo al cambio climático, y en general a las transformaciones de la naturaleza derivadas de las actividades humanas.
En este sentido, uno de los episodios de evolución acelerada detectado hace poco ha sido el de un sapo gigante australiano que en sólo 70 años ha desarrollado patas más grandes para poder colonizar territorio virgen. Asimismo, se sabe que ardillas de Canadá alumbran a sus crías 18 días antes del ciclo natural para poder alcanzar las nueces maduradas antes de tiempo debido al cambio climático; y que salmones norteamericanos se han dividido en dos especies diferentes en sólo 60 años para adaptarse a un nuevo entorno.
Referencia bibliográfica:
Michelle Alexander, Simon Y. W. Ho, Martyna Molak, Ross Barnett, Örjan Carlborg, Ben Dorshorst, Christa Honaker, Francois Besnier, Per Wahlberg, Keith Dobney, Paul Siegel, Leif Andersson, Greger Larson. Mitogenomic analysis of a 50-generation chicken pedigree reveals a rapid rate of mitochondrial evolution and evidence for paternal mtDNA inheritance. Biology Letters (2015). DOI: 10.1098/rsbl.2015.0561.
Michelle Alexander, Simon Y. W. Ho, Martyna Molak, Ross Barnett, Örjan Carlborg, Ben Dorshorst, Christa Honaker, Francois Besnier, Per Wahlberg, Keith Dobney, Paul Siegel, Leif Andersson, Greger Larson. Mitogenomic analysis of a 50-generation chicken pedigree reveals a rapid rate of mitochondrial evolution and evidence for paternal mtDNA inheritance. Biology Letters (2015). DOI: 10.1098/rsbl.2015.0561.