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Un tipo de zooplancton, Daphnia pulex (también conocida como pulga de agua) es un crustáceo microscópico cuyos hábitos de reproducción únicos lo convierten en la especie perfecta para estudiar la evolución y la selección natural.
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Un nuevo estudio analiza cómo la selección natural funciona de forma más sutil de lo que se creía mientras un organismo se encuentra en un entorno estable.
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El conocimiento de este mecanismo evolutivo podría ayudar a los científicos a comprender la capacidad de adaptación de los organismos en la naturaleza y, al mismo tiempo, a desarrollar estrategias para fortalecer las redes alimentarias vulnerables frente al cambio climático.
Daphnia pulexLa pulga de agua, más conocida como pulga de agua, es apenas perceptible a simple vista, pero desempeña un papel vital en los ecosistemas de agua dulce de todo el mundo, ya que es presa de especies tanto vertebradas como invertebradas. Las pulgas de agua también mantienen bajo control las floraciones de algas (que pueden causar millones de dólares en daños a la economía estadounidense). Pero fuera de su hábitat acuático, este minúsculo crustáceo también deja un legado enorme en el mundo de la ciencia.
Eso es porque D. pulex es lo que se conoce como un “organismo modelo”, una especie que ha sido ampliamente estudiada para comprender fenómenos biológicos particulares. La pulga de agua fue el primer crustáceo cuyo genoma fue secuenciado en 2011 (por cierto, El organismo tiene más Los genes que nos unen a los humanos) y la criatura ha sido crucial para la misión actual de los biólogos de comprender los mecanismos de la evolución. Debido a su reproducción clonal o asexual, los científicos han estudiado la variación genética entre rasgos, como la edad, el tamaño al nacer, la tasa de crecimiento y la respuesta inmunitaria. y mucho más.
Ahora, científicos de la Universidad Estatal de Arizona, junto con colegas de la Universidad Normal de China Central y Notre Dame, han analizado casi 1.000 D. pulex Los científicos analizaron especímenes de insectos y descubrieron la fuerza de la selección natural en genes individuales año tras año. Sorprendentemente, el equipo encontró una fluctuación significativa en las variantes genéticas, conocidas como alelos, incluso en condiciones estables, una estrategia que posiblemente podría aumentar la capacidad de adaptarse a entornos cambiantes y, al mismo tiempo, mantener la variación genética. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
“Este estudio nos ha permitido, por primera vez, vislumbrar los tipos de cambios temporales en las frecuencias genéticas que ocurren incluso en entornos aparentemente constantes”, dijo Michael Lynch, autor principal del nuevo estudio de la Universidad Estatal de Arizona, en un comunicado de prensa, “una especie de agitación continua de variación genética distribuida a lo largo del genoma”.
Debido a Dafnias Debido a su rápido ciclo de reproducción y su sensibilidad a los contaminantes ambientales, los miembros del género se utilizan a menudo para probar la toxicidad del agua dulce, pero en el laboratorio, esos rasgos se han convertido en una herramienta fundamental para estudiar la evolución. A lo largo de un período de 10 años, el estudio analizó la variación genética de D. pulex En un entorno estable, el estudio demostró que los organismos experimentaron presiones de selección cambiantes, pero que todas ellas acabaron anulándose, es decir, que ningún rasgo dominante se impuso e influyó en la evolución del organismo. En otras palabras, esto demuestra que la evolución funciona en un nivel mucho más sutil de lo que los científicos creían anteriormente.
Si bien esto desafía la idea típica de estudiar la diversidad genética y la divergencia como las únicas pruebas de la intensidad de las presiones de selección, esta estrategia biológica también ayuda al organismo a conservar la diversidad genética y, al mismo tiempo, a prepararse para una adaptación rápida. Por ejemplo, los científicos señalan que los genes ubicados en cromosomas cercanos entre sí evolucionaron en coordinación entre sí. Esto podría provocar que se hereden combinaciones beneficiosas de variantes genéticas, acelerando así la adaptación al entorno que los rodea.
Por supuesto, en una era de cambio climático, es importante comprender estos mecanismos evolutivos subyacentes. Dado que es imposible recrear a la perfección las presiones evolutivas sobre las especies en estado salvaje, comprender las funciones de referencia de una especie en un entorno estable puede ayudar a sentar las bases para que otras especies puedan adaptarse. A la larga, esto podría ayudar a los científicos a generar resiliencia en ciertas poblaciones para proteger redes alimentarias de vital importancia.
La ciencia está profundizando en el maravilloso mundo de la evolución, y todo gracias a un crustáceo microscópico.
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