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Biología

Similitudes engañosas entre especies

Seres con aspecto similar que no siempre tienen una historia evolutiva cercana

Orquídeas del género Epidendrum. Cuando la especie amarilla se cruza con la rosa, la flor resultante es un híbrido anaranjado

Léo Ramos Chaves

El botánico Fábio Pinheiro presenta dos orquídeas bastante diferentes entre sí que mantiene en el jardín experimental del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (IB-Unicamp). Ambas exhiben racimos de flores de color rosa y se clasifican como Epidendrum secundum, una especie que crece en una amplia franja de territorio que va desde el estado de Bahía al de Rio Grande do Sul, y también en la cordillera de los Andes y en el Caribe. Una de ellas, recolectada en la cima de un cerro en Minas Gerais, tiene alrededor de 20 centímetros de alto y tres ramas. La otra, traída de las tierras tórridas de Paraíba, tiene casi el triple de altura y el doble de gajos. “No sabemos si todavía pertenecen a una misma especie o si ya se diferenciaron tanto que no serían capaces de cruzarse y generar descendientes fértiles”, dice Pinheiro.

Su equipo detectó diferencias genéticas entre esas plantas: la variedad serrana posee 56 cromosomas y la de la Caatinga –el bosque xerófilo brasileño– 82. “Aunque tal vez la incompatibilidad reproductiva entre ellas aún no sea completa y entonces no podrían considerarse como especies distintas”. Las dos orquídeas componen lo que los biólogos denominan complejo de especies. Este concepto abarca a un grupo de especies relacionadas desde el punto de vista genealógico, que pueden ser muy parecidas o, por el contrario, tener una apariencia bastante distinta. Su clasificación como una o varias especies constituye un desafío para los conocimientos de los especialistas. Los organismos cuya apariencia externa (morfología) varía suelen clasificarse como pertenecientes a varias especies, aunque también pueden ser clasificados en una misma. También ocurre lo inverso: seres a los cuales se los toma como de una sola especie, realmente pueden llegar a esconder varias.

Las especies con formas muy diversas pueden tener relaciones de parentesco desorientadoras, tal como se apunta para otras orquídeas del herbario. Es el caso de E. secundum, que genéticamente está más cerca de una especie con flores amarillas –E. xanthinum– que de otra con flores rosadas (E. denticulatum). “El color es algo muy variable y engañoso como para tomarlo como una característica identificatoria de especies”, comenta la bióloga molecular Clarisse Palma da Silva, también docente del IB-Unicamp.

André Freitas El estudio de las mariposas marrones del género Praepedaliodes, que estaba compuesto inicialmente por cuatro especiesAndré Freitas

La integración de áreas
Las incertidumbres en cuanto a la clasificación exacta de un organismo podrían reducirse si hubiera una mayor integración entre las distintas áreas del conocimiento y se emplearan varios métodos simultáneos para la clasificación de especies, infieren Pinheiro, Palma y Marcos Vinicius Dantas-Queiroz, alumno de doctorado en la Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Rio Claro, en un artículo publicado en mayo de 2018 en la revista científica Critical Reviews in Plant Sciences.

El trío de botánicos analizó 129 artículos publicados entre 1900 y junio de 2016 en América del Sur que mencionaban los abordajes adoptados para analizar y diferenciar complejos de especies pertenecientes a 44 familias y 84 géneros de plantas. Según ese estudio, el uso de marcadores moleculares –segmentos de ADN– fue el método más utilizado para intentar distinguir las especies que conforman un complejo. Ese fue el abordaje adoptado en casi la mitad (un 43%) de los artículos. En segundo lugar, figuraba la morfometría, una técnica que recurre a la colecta y comparación de las medidas de partes de las plantas, que se empleó en el 38% de los estudios. La taxonomía tradicional, que se basa en la descripción de las características morfológicas de los seres vivos, se usó en un 36% de los artículos evaluados, y los análisis citogenéticos, como ocurre con el conteo del número de cromosomas de las plantas, en un 22% de los trabajos. Otros datos como la ecología, anatomía y reproducción de las plantas figuraron en alrededor del 10% de los estudios.

Menos de la mitad de las investigaciones verificadas (el 43%) apeló a más de un abordaje para estudiar los complejos de especies, un índice que los tres científicos consideran bajo. “Necesitamos ser más multidisciplinarios”, sugiere Pinheiro. El empleo de marcadores moleculares se dio con mayor frecuencia junto con el uso de datos morfométricos y menos asiduamente con análisis taxonómicos y ecológicos. A su vez, esas tres metodologías de análisis fuero escasamente utilizadas a la par de las técnicas de anatomía, de citogenética y de biología reproductiva, que también podrían ser útiles para entender los límites de cada especie e identificar los posibles mecanismos de diferenciación de especies. “Ningún método por sí solo resuelve con precisión todos los problemas”, enfatiza Palma.

André Freitas …condujo a la identificación de otras seisAndré Freitas

Híbridos fértiles
En su doctorado, obtenido en 2016 con la dirección conjunta de la botánica Tânia Wendt, del programa de Posgrado en Botánica del Museo Nacional de la Universidad Federal de Río de Janeiro (MN-UFRJ), y de Clarisse Palma, Jordana Neri analizó la morfología, la genética y la biología reproductiva de dos especies de bromeliáceas: Vriesea simplex y V. scalaris. Una de las conclusiones indica que, cuando ambas especies crecen en un mismo ambiente, como en zonas serranas de los estados de Espírito Santo y Río de Janeiro, por ejemplo, pueden dar origen a híbridos fértiles. Hoy en día el término híbrido no define solamente a seres estériles como es el caso de la mula, resultado del cruzamiento de un asno con una yegua, sino también a otros que son fértiles y pueden dar origen a nuevas especies.

Junto con su equipo, Palma está combinando nuevamente diferentes métodos de análisis para examinar a un género de bromeliáceas que incluye a las denominadas especies crípticas –morfológicamente iguales, pero genéticamente diferentes– aún consideradas como una única especie. “Principalmente en el caso de las especies crípticas, el empleo de un solo método, tales como la taxonomía clásica basada en la morfología, o los análisis de ADN, no conducen a conclusiones consistentes”, comenta el biólogo André Freitas, también docente de la Unicamp. El investigador participó en un estudio que amplió el número de integrantes del complejo de especies de Praepedaliodes, unas mariposas marrones de las sierras del sudeste y sur de Brasil. Las cuatro especies descritas inicialmente fueron desmembradas en 10. Las seis especies nuevas fueron diferenciadas de las otras recurriendo a estudios morfológicos, moleculares y ecológicos que constan en un artículo que salió publicado en abril de 2018 en la revista Neotropical Enthomology. Según Freitas, las 10 especies actuales viven en diferentes altitudes, aunque también pueden compartir un mismo hábitat.

No existen estimaciones sobre la frecuencia de casos de complejos de especies entre microorganismos, animales y plantas. Es posible que la adopción de análisis más sofisticados conduzca a la disociación de una especie en varias y esto provoque un incremento en la cantidad de nuevas especies descritas en la literatura científica. Pero en ciertos casos, la revisión de los complejos de especies podría conducir al proceso inverso. El equipo de Freitas, por ejemplo, trabaja en el análisis genético de un grupo de cinco especies de mariposas que, en realidad, deberían considerarse como una sola. “Hasta ahora no hemos hallado evidencias de que sean especies diferentes, sino tan solo una especie con una gran variabilidad morfológica”, dice.

Proyectos
1. Filogeografía, genómica poblacional y variación adaptativa del complejo Pitcairnia lanuginosa (Bromeliáceas) (nº 14/15588-6); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Investigadora responsable Clarisse Palma da Silva (Unicamp); Inversión R$ 312.631,44
2. El rol de la selección por hábitats distintos en el mantenimiento de la integridad de especies en zonas de hibridación natural (nº 16/22785-8); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Programa Biota-FAPESP; Investigador responsable Fabio Pinheiro (Unicamp); Inversión R$ 220.894,63

Artículos científicos
PINHEIRO, F.; DANTAS-QUEIROZ, M. V.; PALMA-SILVA, C. Plant species complexes as models to understand speciation and evolution: a review of South American studies. Critical Reviews in Plant Sciences. v. 37, n. 1, p. 54-80, may. 2018
LASS-FLÖRL, C. Treatment of infections due to Aspergillus terreus species complex. Journal of Fungi. V. 4, n. 83, p. 2-9, jul. 2018.
PYRCZ, T. W. et al. Uncovered diversity of a predominantly Andean butterfly clade in the Brazilian Atlantic Forest: a revision of the genus Praepedaliodes Forster (Lepidoptera: Nymphalidae, Satyrinae, Satyrini). Neotropical Enthomology. v. 47, n. 2, p. 211-255, abr. 2018.
NERI, J.; WENDT, T.; PALMA-SILVA, C. Natural hybridization and genetic and morphological variation between two epiphytic bromeliads. AoB Plants. v. 10, n. 1, p.1-16, feb. 2018.

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