El mismo conjunto de genes que codifica las alas de los escarabajos también construye sus cuernos

Un escarabajo. / Pexels.com.
Un escarabajo. / Pexels.com.
Un estudio revela un vínculo sorprendente entre los cuernos que crecen en las cabezas y los cuerpos de los escarabajos machos de muchas especies, que usan para luchar contra los compañeros.
El mismo conjunto de genes que codifica las alas de los escarabajos también construye sus cuernos

Los escarabajos vienen en una asombrosa variedad de formas y tamaños, así como los cuernos que crecen en las cabezas y los cuerpos de los machos de muchas especies, que usan para luchar contra los compañeros. Ahora, un estudio revela un vínculo sorprendente entre la lucha y la huida en los escarabajos: el mismo conjunto de genes que codifica sus alas también ayuda a construir sus cuernos.

"Es una idea radical", dice Yoshinori Tomoyasu, experto en desarrollo de insectos en la Universidad de Miami en Oxford, Ohio, que no participó en el estudio. Los cuernos en los cuerpos de los escarabajos, dice, se han considerado durante mucho tiempo un ejemplo de libro de texto de una "novedad evolutiva", un rasgo que "parece haber evolucionado repentinamente, sin ninguna conexión con una parte o estructura del cuerpo antigua".

Los escarabajos tienen cuernos en la cabeza y la región media de su cuerpo llamada tórax, que se divide en tres segmentos. Dos de esos segmentos tienen alas, mientras que el más cercano a la cabeza, que no tiene alas, ha demostrado ser un punto caliente de innovación evolutiva. "Los insectos se han vuelto locos modificando este segmento", dice Frederik Nijhout, biólogo evolutivo de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte. Los saltamontes forman estructuras en forma de casco, los saltamontes crecen enormes crestas y los escarabajos lo cubren con una diversa colección de cuernos. El nuevo estudio "puede haber descubierto el mecanismo por el cual puede obtener esta tremenda variación", agrega Nijhout, que no participó en el trabajo.

Yonggang Hu, biólogo del desarrollo de la Universidad de Indiana en Bloomington, sospechaba que existía un vínculo entre los cuernos y las alas de los escarabajos después de descubrir el año pasado que las trampas de ginebra (órganos defensivos en forma de mandíbula en el abdomen de los escarabajos) dependen de los genes del ala para crecer. Para saber si estos mismos genes guían el crecimiento del cuerno, Hu y su equipo manipularon genéticamente los escarabajos de estiércol. Se centraron en tres especies, cada una con un cuerno de tórax de forma única que va desde una protuberancia que desaparece en la edad adulta hasta un cono estrecho y una cuña resistente.

Los científicos diseñaron fragmentos de ARN que encontrarían y destruirían genes específicos críticos para el desarrollo del ala, pero cuando inyectaron el ARN en las larvas de escarabajos de estiércol, no fueron solo las alas las que se redujeron de tamaño o estuvieron completamente ausentes. Los cuernos esperados también fueron pequeños o no pudieron crecer en los cuerpos de las tres especies de escarabajos.

Sus experimentos, publicados en Science, revelan que los genes del ala se activan en la etapa más temprana del crecimiento del cuerno. Luego, una vez que una protuberancia comienza a sobresalir del tórax, los genes del ala se apagan y un nuevo grupo de genes se hace cargo para agrandar y esculpir el cuerno.

Hu cree que la idea de que ciertos rasgos, como los cuernos de los escarabajos que evolucionaron de la nada necesita ser revisada. "Tenemos que repensar la definición de novedad evolutiva", dice.

Con más y más estudios que exploran los fundamentos genéticos de los rasgos, Tomoyasu dice que es solo cuestión de tiempo antes de que más trabajos revelen que otras presuntas novedades evolutivas realmente surgieron de antiguos grupos de genes. El nuevo hallazgo es un "cambio de juego", dice, uno que se suma a una creciente comprensión entre los biólogos de que muchos rasgos recientes aparentemente novedosos tienen raíces mucho más profundas de lo que se pensaba anteriormente.   @mundiario

 

 

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