El ADN revela cómo evolucionaron los icónicos pinzones de Darwin
La foto muestra a Geospiza fortis, también conocido como pinzón de Darwin picomediano. Esta ave es endémica de las Islas Galápagos y es uno de los famosos pinzones de Darwin.
Para conmemorar el Día de Darwin, que se conmemora cada año el 12 de febrero, fecha del nacimiento del naturalista inglés Charles Darwin, National Geographic presenta una investigación de ADN que aporta respuestas sobre la evolución de los pinzones de Darwin, una de las especies de aves que marcaron su carrera científica.
Este retrato de Charles Darwin fue pintado en 1840 por George Richmond, cuatro años después de su regreso del viaje del Beagle.
Los llamativos picos de los pinzones de Darwin
Anchos, delgados, puntiagudos, romos: la gran variedad de picos que lucen los pinzones que revolotean por las remotas Islas Galápagos fue una pista importante para Darwin de que las especies podrían cambiar sus rasgos con el tiempo, adaptándose a nuevos entornos.
Los científicos que han analizado el ADN de estas aves han descubierto un fragmento del código genético que contribuye a la sorprendente variedad de formas de los picos.
El descubrimiento se describe en un estudio publicado en 2015 en la revista Nature, que también aporta conocimientos sobre las fuerzas que impulsan la formación de nuevas especies. El pasado de las aves, y sus conexiones actuales entre sí, es más complejo de lo que se piensa.
Los pinzones de Galápagos son sujetos ideales para observar el drama de la evolución. Las islas los mantuvieron aislados de la competencia con otras aves del continente sudamericano, y cada isla se convirtió en su propio pequeño mundo. Como resultado, las 14 especies muestran una sorprendente variedad de formas de pico. Cada uno está perfectamente adaptado a una forma específica de obtener alimento.
Para ver cómo se desarrolla la evolución, a partir de 1973 Rosemary y Peter Grant comenzaron a pasar meses cada año en el pequeño afloramiento volcánico llamado Daphne Major, midiendo meticulosamente los cambios en las formas y tamaños de los pinzones que allí vivían, junto con las variaciones en el suministro de alimento y el clima. El matrimonio de científicos se encuentra entre los autores del artículo.
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En el documento, los científicos secuenciaron por primera vez los genomas de los pinzones. Analizaron 120 individuos, procedentes de todas las especies conocidas.
Al comparar los genomas, encontraron un puñado de variaciones sutiles que parecen estar relacionadas con la forma del pico. La más evidente se encuentra en un gen conocido como ALX1, que es fundamental para la formación de los huesos faciales y craneales. En los seres humanos, el mal funcionamiento de este gen provoca deformidades como el paladar hendido. En los pinzones, una pequeña diferencia en el gen ALX1 distingue entre las aves que utilizan un pico romo y robusto para romper las duras cáscaras de las semillas y otras aves cuyos picos más puntiagudos están mejor equipados para recoger pequeñas semillas del suelo.
Las formas tan diferentes de los picos de estas pequeñas aves sudamericanas, conocidas como “pinzones de Darwin”, han desempeñado durante mucho tiempo un papel importante en la comprensión de la selección natural.
Entre los pinzones de Darwin picomediano (Geospiza fortis) de Daphne Major, las aves que heredaron la versión roma del gen de ambos padres tenían los picos más romos, las que tenían una versión roma y otra puntiaguda del gen tenían picos intermedios, y las que tenían dos variantes puntiagudas tenían los picos más afilados.
“Estoy convencido de que estos son algunos de los cambios que explican la diferencia entre los picos romos y los puntiagudos”, afirmó Leif Andersson, genetista de la Universidad de Uppsala (Suecia) y uno de los autores del artículo.
William Provine, profesor de la Universidad Cornell de Nueva York y experto en la historia de la ciencia evolutiva, advirtió que la imagen de qué genes controlan la forma del pico podría no ser tan clara como sugiere este artículo. Si se descifran más genomas de pinzones, los resultados podrían añadir nuevos giros. “No se sabe qué más afecta a la forma del pico”, dijo Provine en 2015.
Andersson aclaró que trabajan para ampliar la colección de genomas de pinzones, con la esperanza de que esto aclare aún más los genes que determinan las diferencias entre las aves.
Los sinsontes de las Galápagos (arriba a la derecha) fueron los que dieron a Darwin la primera idea de que las especies de las islas podían variar. De vuelta en Inglaterra, examinó más detenidamente los pinzones (tres especies arriba a la izquierda; abajo a la izquierda hay un chipe amarillo) y se dio cuenta de su importancia.
El origen de las nuevas especies
Además, los investigadores descubrieron que las categorías de especies no eran tan claras como parecían. Una especie estaba compuesta por tres grupos genéticos distintos, y los genomas de otras son más similares de lo que el equipo esperaba, lo que sugiere que las aves se cruzaron mucho más de lo que pensábamos y durante un período de tiempo más largo, según los Grant.
“La conclusión más importante puede ser que las especies no son fijas, aisladas de otras especies por su incapacidad para cruzarse. Por el contrario, durante mucho tiempo, en algunos casos millones de años, son capaces de intercambiar genes”, escribieron los Grant en un correo electrónico.
Los pinzones de Darwin picomedianos de Daphne Major ilustran por qué esto puede ser importante para la supervivencia de una especie. Allí, los pinzones G. fortis se han cruzado con otras dos especies que tienden a tener picos puntiagudos, lo que ha añadido más variantes de pico puntiagudo al acervo genético. Cuando una devastadora sequía azotó la isla a mediados de la década de 1980, los Grant observaron cómo la población de G. fortis se inclinaba hacia un pico más puntiagudo, más adecuado para el suministro de alimentos restante.
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El descubrimiento de 2015 (que el mestizaje desempeña un papel más importante en la evolución de lo que se pensaba) se hace eco del primer encuentro científico con estas aves, según Frank Sulloway, historiador de la ciencia que ha escrito extensamente sobre Darwin. Cuando Darwin pisó por primera vez las Galápagos en 1835, las aves variaban tanto que no se dio cuenta de que todas eran pinzones. Otro científico se lo señaló cuando regresó a Inglaterra.
“En cierto sentido, se dejó engañar por la extraordinaria complejidad y diversidad”, sostuvo Sulloway. “Lo que muestra este estudio es que el proceso de desengañarnos a nosotros mismos sigue en marcha”.
