Un macroestudio internacional demuestra que la evolución no es un juego de azar caótico: mariposas y polillas separadas por eras geológicas reescriben sus colores de advertencia usando exactamente los mismos dos interruptores moleculares.
Imaginen que dos ingenieros automotrices, trabajando de forma independiente con un siglo de diferencia y en continentes distintos, diseñaran el mismísimo circuito eléctrico para activar las luces de advertencia de un coche. En el tablero de la vida, la selección natural lleva haciendo exactamente eso a escala macroscópica. Un equipo científico internacional liderado por la Universidad de York y el Instituto Wellcome Sanger ha descubierto que diferentes especies de mariposas y polillas del Amazonas recurren de forma idéntica a los mismos dos genes (ivory y optix) para configurar sus patrones de coloración y sobrevivir a los depredadores. La gran sorpresa es que estos linajes llevan separados más de 120 millones de años de historia evolutiva.
Este fenómeno se enmarca en el mimetismo batesiano y mülleriano de los bosques tropicales de América del Sur, donde insectos lejanamente emparentados adoptan trajes biológicos casi idénticos (el anillo de mimetismo «Tigre») provistos de colores vistosos como señal de advertencia: «soy tóxico y amargo, no me comas».
Tradicionalmente se pensaba que la evolución encontraba infinitas rutas genéticas al azar para llegar a soluciones físicas similares. Sin embargo, los investigadores secuenciaron el genoma de siete linajes de mariposas Ithomiini y Heliconius y de la polilla diurna Chetone, descubriendo que los cambios determinantes no ocurrían alterando los genes en sí, sino modificando regiones no codificantes adyacentes; es decir, operando sobre los «interruptores genéticos» que encienden o apagan la expresión del color.
Para comprobar la causalidad exacta de este mecanismo, el equipo ejecutó ingeniería molecular avanzada mediante la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9 en la especie Mechanitis messenoides. Al apagar mediante knockout el gen ivory, las escamas negras y naranjas de las mariposas mutaron súbitamente a amarillo, mientras que al desactivar optix, las zonas naranjas mutaron a negro absoluto.
El hallazgo en la polilla diurna Chetone aportó un giro de tuerca aún más asombroso. Al estar separada por 120 millones de años de las mariposas, se esperaba un mecanismo molecular distinto. En su lugar, la polilla empleó una inversión cromosómica (un bloque masivo de ~1 Mb de ADN que se voltea al revés) que involucra al gen ivory, replicando con asombrosa precisión la arquitectura de supergén que utiliza la mariposa Heliconius numata. La evolución posee un margen de maniobra mucho más estrecho y predecible de lo que sospechábamos: ante el mismo problema ambiental, la naturaleza saca una y otra vez la misma carta de su baraja molecular.
Con información de PLOS Biology.
