01 febrero, 2012

Pérdida de vuelo promueve la diversificación de los escarabajos

Facilita el aislamiento geográfico de las poblaciones.

FotoSketcher - escarabajo

Los insectos cuentan con alrededor de 930,000 especies conocidas (aunque las estimaciones sugieren que al menos son 5 millones) que pueden ser encontrados en todos los rincones de la superficie del planeta. Su amplia distribución se debe a que hace unos 400 millones de años adquirieron la capacidad de volar, permitiéndoles diseminarse con facilidad y llegando a colonizar distintos nichos ecológicos.

Los coleópteros (escarabajos), por su parte, son los más diversos ya que constituyen al menos el 40% de todas las especies de insectos conocidas, a pesar de su pronta evolución hace unos 270 millones de años. Dentro de éste orden, el 10% han perdido su capacidad de volar. Sin embargo, esto no ha sido una desventaja evolutiva.

Un grupo de investigadores japoneses, liderados por Hiroshi Ikeda del Forestry and Forest Products Research Institute (Tsukuba, Japón), han observado que la pérdida del vuelo ha acelerado la diversificación de una familia de escarabajos, los sílfidos, y se cree que el mismo efecto podría ocurrir en otros grupos de insectos no-voladores según un artículo publicado el 31 de Enero en Nature Communications.

La pérdida del vuelo es una ventaja evolutiva porque reduce el gasto energético que demanda mantener un sistema de alas. No obstante, la capacidad de diseminación y colonización de nuevos hábitats se ve muy afectado. La principal consecuencia de esto es que el flujo genético entre poblaciones separadas por grandes distancias, o por accidentes geográficos, se reduce. Pero, si lo tomamos desde el punto de vista de la especiación, esto es una ventaja porque garantiza el aislamiento geográfico de las poblaciones que es una de las principales fuerzas en la diversificación de especies (especiación alopátrica).

Ikeda y sus colegas estudiaron la familia de los sílfidos porque presentan tanto especies voladoras como no voladoras y están distribuidas por todo el archipiélago japonés. Si la hipótesis es correcta, aquellos géneros de escarabajos incapaces de volar serán mucho más diversos que su contraparte voladora.

Para determinar esto, los investigadores tomaron muestras de ADN de diferentes poblaciones correspondientes a ocho especies de sílfidos. Al comparar las secuencias genéticas observaron que en las especies no-voladoras había una gran variabilidad genética entre distintas poblaciones, pero no dentro de ellas. Todo lo contrario fue observado en las poblaciones de especies voladoras. Esto confirmaba que la incapacidad de volar reducía el flujo genético entre distintas poblaciones de escarabajos.

Usando herramientas estadísticas, Ikeda y sus colaboradores calcularon que la tasa de especiación en los sílfidos no-voladores es el doble comparado con su contraparte voladora. Un resultado similar se obtuvo cuando repitieron el análisis en otras 51 especies de escarabajos pertenecientes a 15 familias diferentes.

Un factor más que promueve una especiación alopátrica es la persistencia de un hábitat a lo largo del tiempo. Una especie se adapta y especializa para vivir bajo las condiciones del ambiente donde vive, y si este no varía durante el tiempo, el efecto es más significativo. En este caso, los investigadores no encontraron relación alguna entre la especiación y la persistencia del hábitat en los sílfidos después de hacer una reconstrucción de la distribución de las poblaciones durante el último máximo glaciar, lo que indicaría que el único factor que promovió la diversificación de estos escarabajos fue la pérdida de vuelo.

De esto podemos concluir que, en el caso de los insectos, principalmente los escarabajos, la pérdida de la capacidad de vuelo promueve la diversificación de especies a través del aislamiento geográfico (especiación alopátrica). Sin embargo, no podemos dejar de mencionar que fue la capacidad de volar adquirida mucho antes, la que permitió a los insectos colonizar toda la superficie del planeta, y evolucionar en la gran cantidad de especies que hoy conocemos.


Referencia:

ResearchBlogging.orgIkeda, H., Nishikawa, M., & Sota, T. (2012). Loss of flight promotes beetle diversification Nature Communications, 3 DOI: 10.1038/ncomms1659

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