Esta mariposa se desarrolló a partir de dos especies diferentes.

Pensamos en la evolución como un árbol, con las especies individuales como hojas en una rama evolutiva. A veces, sin embargo, las hojas se entrelazan. A veces, dos especies diferentes pueden crear descendencia llamada híbridos. El ejemplo más común es la mula, cría de un caballo y un asno.

Los híbridos de animales suelen ser infértiles, especialmente cuando existen diferencias genéticas significativas entre las especies parentales. Sin embargo, hay excepciones. A veces, los híbridos pueden ser fértiles, especialmente si las especies parentales son genéticamente similares. En el nuevo estudio, los investigadores describen un ejemplo sorprendente. Estos híbridos de mariposas no sólo fueron fértiles sino que crearon una nueva especie.

heliconio Las mariposas son criaturas extraordinarias. Tienen colores brillantes y sus colores indican su disgusto por los depredadores potenciales. Los biólogos los utilizan como modelos para estudiar cómo, a través de sus complejos patrones de mimetismo, las nuevas especies impulsan el intercambio genético y la adaptación ecológica.

Pero las especies híbridas no estaban en el cartón de bingo de los biólogos durante mucho tiempo. heliconio.

En las plantas, la especiación híbrida está bien documentada, principalmente debido a la duplicación de los cromosomas. Sin embargo, en los animales, estos eventos son raros y complejos, particularmente cuando el número de cromosomas permanece sin cambios. heliconio Las mariposas, con su historia de especiación recientemente descubierta, proporcionan una narrativa convincente de cómo la hibridación puede impulsar la especiación en los animales.

«Históricamente se pensaba que la hibridación era algo malo que no era particularmente importante en lo que respecta a la evolución», dijo Neil Rosser, asociado de entomología del Museo de Zoología Comparada de Harvard, coautor del estudio y responsable de su mapeo genético con el puesto de Harvard. -doc. su socio Fernando Seixas. «Pero lo que los datos genómicos han demostrado es que, de hecho, la hibridación entre especies está muy extendida».

Los hallazgos podrían cambiar la forma en que vemos el concepto de especie. «Muchas especies no son unidades intactas», dijo Rosser. «Tienen bastantes fugas y están intercambiando material genético».

Híbrido + híbrido = nueva especie

Rosser y sus colegas secuenciaron el genoma de la especie. Heliconius elevatus. Descubrieron que esta especie surgió después de un evento de hibridación hace unos 180.000 años entre otras dos especies: H. melpomeno y h. pardalino.

Todo acerca de H. elevatus lo que sugiere que es una nueva especie. Tiene una planta hospedadora tipo oruga distinta, diferentes feromonas, diferentes patrones de color, forma de ala y vuelo: es una especie completamente nueva. Aún más impresionante es que las tres especies viven ahora en una vasta área de la selva amazónica, cubriendo diferentes nichos ecológicos.

«Normalmente, se cree que las especies están reproductivamente aisladas», añadió el coautor James Mallet, profesor de biología orgánica y evolutiva en Harvard. «No pueden producir híbridos que sean reproductivamente fértiles». Si bien ahora hay evidencia de hibridación entre especies, lo que fue difícil de confirmar fue que esta hibridación está, de alguna manera, involucrada en la especiación. Como dijo Mallet: «La pregunta es: ¿Cómo pueden dos especies colapsar juntas y una tercera especie emerger de ese colapso?»

Sin embargo, la gran mayoría de H. elevatus’ el genoma proviene de una de las especies parentales (H. pardalinus). Esta contribución genética mínima pero significativa muestra un aspecto fascinante de la evolución: a veces, una pequeña fracción del genoma puede tener un impacto profundo en la trayectoria evolutiva de un organismo. Es en estas «islas» genéticas donde encontramos características habilitantes H. elevatus para tener éxito en su nicho, diferenciarlo de sus especies parentales a pesar del flujo continuo de genes.

Por ejemplo, una de las características más impresionantes de Heliconius elevatus es el color de sus alas. Estos colores no son sólo para mostrar; cumplen una función fundamental en el mimetismo, que protege a las mariposas de los depredadores. mimitria en heliconio es un fenómeno bien estudiado. Las diferentes especies muestran patrones de alas similares para comunicar toxicidad, una estrategia de supervivencia que reduce la probabilidad de ser comidos.

Las especies pueden «filtrarse»

La nueva investigación es más que simplemente encontrar un evento raro: el caso de Heliconius elevatus desafía las visiones tradicionales de especiación y adaptación. Esto puede incluso cambiar la forma en que vemos las especies.

Muestra que las especies pueden no estar tan bien definidas como pensábamos: las hojas del árbol evolutivo tienen líneas borrosas. Investigaciones anteriores ya han demostrado que la diferencia entre especies y subespecies no es tan clara como se pensaba y durante las últimas dos décadas, los investigadores han encontrado cada vez más pistas de que la hibridación también desempeña un papel en este proceso.

«En los últimos 10 o 15 años, ha habido un cambio de paradigma en términos de la importancia de la hibridación y la evolución», afirmó Rosser.. Tradicionalmente se pensaba que la hibridación inhibía la especiación. Ahora parece ser todo lo contrario. «Las especies en evolución intercambian genes constantemente, y la consecuencia de esto es que en realidad puede conducir a la evolución de linajes completamente nuevos», dijo Rosser.

El estudio fue publicado en Naturaleza.