image: The Evolution of a Fan Propelled Water Strider Insects into New Environments (1 of 8) Caption: santos1HR.jpg Rhagovelia individuals on water. This material relates to a paper that appeared in the 20 October 2017, issue of Science, published by AAAS. The paper, by M.E. Santos at Université de Lyon in Lyon, France, and colleagues was titled, "Taxon-restricted genes at the origin of a novel trait allowing access to a new environment." view more
Credit: Abderrahman Khila
Un grupo de investigadores ha descubierto dos genes que subyacen a la evolución de un abanico que posee exclusivamente un género de insectos que pueden caminar sobre el agua y que es utilizado para la locomoción; según los investigadores, estos genes fueron esenciales para la supervivencia del género en ambientes de aguas rápidas. Los resultados obtenidos resaltan el papel central que cumplieron los genes restringidos a un solo taxón (es decir, genes que solo se dan en un organismo concreto) en la adaptación del abanico. Los cambios en las características específicas de una especie que llevan al aumento de sus funciones --incluida la evolución de las flores en las plantas, de las alas en los insectos y de las plumas en los pájaros-- son disparadores fundamentales de la diversificación y se cree que ayudan a los organismos a adaptarse a distintos entornos. Se sospecha que estos cambios provienen del uso para un nuevo propósito de genes ya existentes o de la aparición de genes restringidos a un solo taxón. La mayor parte de la evidencia científica disponible respalda la primera opción, siendo pocos los ejemplos claros de la segunda. Además, las adaptaciones asociadas con la capacidad de los organismos de habitar nuevos ambientes se han documentado muy poco. En busca de más información sobre el tema, Maria Emília Santos y sus colegas examinaron cuidadosamente los mecanismos genéticos y las presiones ambientales que motivaron la evolución de una estructura que se encuentra exclusivamente en la pata media del género patinador de agua Rhagovelia: una especie de abanico propulsor (formado por pelos). Los científicos combinaron análisis de la expresión génica con análisis funcionales y conductuales, descubriendo que son dos genes específicos del taxón, que llamaron «geisha» y «madre de geisha», los que controlan el desarrollo del abanico en dicho insecto. Santos et al. informan de que el gen «geisha» se originó a través de una duplicación ocurrida en la base del linaje Rhagovelia y que ambas copias tuvieron una ganancia en la expresión en una población celular específica que prefigura el desarrollo de un abanico. Dichas copias tuvieron un papel fundamental en la adaptación del insecto a ambientes inesperados, lo cual indica que la evolución de genes restringidos a un taxón puede permitir el acceso a nichos ecológicos sin explotar.
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