La idea de evolución retroceso No es una idea completamente nueva, pero atraparla en acción no es una experiencia cotidiana.
Un ejemplo recientemente documentado de tomates de cultivo salvaje en las rocas negras de las Islas Galápagos ofrece a los investigadores un excelente ejemplo de una especie que se adapta al rodar los cambios genéticos establecidos durante varios millones de años.
Investigadores de la Universidad de California, Riverside (UC Riverside) y el Instituto de Ciencias de Weizmann en Israel dicen que es evidencia de que las especies pueden retroceder los cambios que han sucedido a través de la evolución.
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«No es algo que normalmente esperamos», dice El bioquímico molecular Adam Jozwiak, de UC Riverside. «Pero aquí está, sucediendo en tiempo real, en una isla volcánica».
A través de un análisis de 56 muestras de tomate tomadas de Galápagos, cubriendo ambos Solanum cheesmaniae y Solanum galapagense Especies, el equipo analizó la producción de alcaloides en las plantas: productos químicos tóxicos destinados a posponer los depredadores.
En el caso del S. cheesmaniae Tomates, se encontraron diferentes alcaloides en diferentes partes de las islas. En las islas orientales, las plantas vienen con alcaloides en una forma comparable a las de la fruta cultivada del resto del mundo; Pero hacia el oeste, se encontró una forma más antigua y más ancestral de los productos químicos.
Esta versión anterior del alcaloide coincide con la que se encuentra en parientes de berenjena del tomate que se remonta a millones de años.
A través de más pruebas de laboratorio y modelado, los investigadores identificaron una enzima particular como responsable de esta producción de alcaloides y confirmaron sus raíces antiguas. Un cambio en solo unos pocos aminoácidos fue suficiente para voltear el interruptor de la producción de alcaloides, determinaron los investigadores.
Hay otros ejemplos aislados de backflips evolutivos conocidos científicamente como atavismos genéticos, donde una mutación hace que una especie vuelva a expresar un rasgo ancestral. Estos incluyen Experimentos sobre pollos que han sido modificados genéticamente para revivir su antigua programación para el crecimiento de los dientes.
La diferencia en este caso es un cambio crítico se ha propagado a través de poblaciones enteras. En algunas plantas, múltiples genes han revertido, lo que sugiere que se involucran fuertes presiones de selección.
Lo que lo convierte en un cambio aún más interesante es que las partes occidentales de las Islas Galápagos son más jóvenes, menos de medio millón de años, y más estériles. Parece que las presiones ambientales pueden haber llevado estos pasos a la historia evolutiva.
Además de ser un ejemplo fascinante de cómo la evolución se da vuelta en sí misma, la investigación también abre posibilidades de avanzado ingeniería genética Eso funciona con un control aún mayor, alterando la química de las plantas para múltiples beneficios.
«Si cambia solo unos pocos aminoácidos, puede obtener una molécula completamente diferente», dice Jozwiak. «Ese conocimiento podría ayudarnos a diseñar nuevos medicamentos, diseñar una mejor resistencia a las plagas o incluso a hacer productos menos tóxicos».
«Pero primero, tenemos que entender cómo lo hace la naturaleza. Este estudio es un paso hacia eso».
La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.