{"id":74477,"date":"2002-02-01T10:20:00","date_gmt":"2002-02-01T12:20:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/01\/01\/el-origen-de-las-especies\/"},"modified":"2015-07-21T13:49:24","modified_gmt":"2015-07-21T16:49:24","slug":"el-origen-de-las-especies","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-origen-de-las-especies\/","title":{"rendered":"El origen de las especies"},"content":{"rendered":"
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MARIA ELINA BICHUETTE \/ USP<\/span><\/a> Lapa do Ang\u00e9lica, una de las cavernas de S\u00e3o Domingos, Goi\u00e1s: un ambiente que preserva mutaciones gen\u00e9ticasMARIA ELINA BICHUETTE \/ USP<\/span><\/p><\/div>\n

La oscuridad permanente y escasez de alimentos se encuentran en la base de las transformaciones que diferenciaron a los peces de las cavernas de sus parientes de afuera. El descubrir de qu\u00e9 manera esos cambios suceden y a partir de qu\u00e9 punto configuran una nueva especie fue el desaf\u00edo de un equipo del Instituto de Biociencias de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IB-USP) coordinado por Eleonora Trajano, que investig\u00f3 cavernas ubicadas en el estado de Goi\u00e1s. Dicho trabajo, que ayuda a entender el papel del ambiente en la formaci\u00f3n de nuevas especies, ya ha rendido frutos en otros lugares: gracias a \u00e9ste, los bagres ciegos del Valle do Ribeira fueron declarados amenazados de extinci\u00f3n y el Pozo Encantado de la Chapada Diamantina, Bah\u00eda, fue clausurado para inmersiones.<\/p>\n

El escenario de la investigaci\u00f3n es el Parque Estadual de Terra Ronca, situado en el municipio de S\u00e3o Domingos, nordeste de Goi\u00e1s, en la regi\u00f3n del Alto Tocantins. All\u00ed, las aguas esculpieron en la roca calc\u00e1rea alrededor de 30 cavernas, de las cuales por lo menos cinco tienen m\u00e1s de 5 kil\u00f3metros de extensi\u00f3n. El \u00e1rea tiene la m\u00e1s rica fauna de peces troglobios (de cavernas) de Brasil: de las 14 especies registradas en el pa\u00eds, cinco se encuentran en esa regi\u00f3n. Existen en el parque cavernas secas, algunas de ellas con pinturas rupestres, pero las que m\u00e1s interesan para el equipo de la USP son aqu\u00e9llas que son atravesadas por r\u00edos, como Ang\u00e9lica, Bezerra, Passa Tr\u00eas y S\u00e3o Vicente.<\/p>\n

“Luchamos por la preservaci\u00f3n de este santuario del estado de Goi\u00e1s”, subraya Eleonora. El Parque Estadual de Terra Ronca fue declarado Patrimonio de la Humanidad por la Unesco, y el \u00e1rea est\u00e1 siendo expropiada y demarcada, pero debido a la falta de recursos para la adquisici\u00f3n de las tierras, las nacientes de los r\u00edos quedaron fuera del espacio delimitado. “Si las nacientes llegan a verse comprometidas por las talas, las quemas y la contaminaci\u00f3n, toda la vida en el local se ver\u00e1 amenazada”, alerta la bi\u00f3loga.<\/p>\n

Este estudio incluye el relevamiento del biodiversidad de las cavernas y sus alrededores, y la caracterizaci\u00f3n de las especies – no solamente de los peces. El grupo investiga la biolog\u00eda molecular, la morfolog\u00eda, la ecolog\u00eda y el comportamiento de los animales: “Muchas veces”, observa la investigadora, “la biolog\u00eda molecular nos dice que dos animales pertenecen a la misma especie, mientras que el an\u00e1lisis morfol\u00f3gico y comportamental nos indica con claridad que se trata de especies diferentes”. Al ser caracterizado, un pez es comparado con parientes cercanos que viven fuera de las cavernas y con especies de cavernas no emparentadas, habitantes de otras regiones. Este m\u00e9todo permite distinguir caracter\u00edsticas comunes a especies no emparentadas, que muestran respuestas convergentes ante el mismo ambiente – en este caso, el medio subterr\u00e1neo.<\/p>\n

Funci\u00f3n y regresi\u00f3n
\n<\/strong>Seg\u00fan los investigadores, al interrumpir el intercambio de genes entre las poblaciones de peces cavern\u00edcolas y aqu\u00e9llas pertenecientes al mundo exterior (llamadas ep\u00edgeas), las sucesivas generaciones de las cavernas sufren una progresiva reducci\u00f3n del aparato visual y de la pigmentaci\u00f3n oscura (mel\u00e1nica). Pueden darse tambi\u00e9n una disminuci\u00f3n del tama\u00f1o corporal y modificaciones comportamentales, tales como p\u00e9rdida de la fotofobia, de los ritmos circadianos (diarios) de actividad y del h\u00e1bito de esconderse. Otras modificaciones notables en los peces estudiados son el afinado del hocico y la reducci\u00f3n del tama\u00f1o relativo de la cabeza.<\/p>\n

Todo esto es el resultado de mutaciones gen\u00e9ticas que, bajo las condiciones espec\u00edficas de las cavernas, no son eliminadas por la selecci\u00f3n natural como ser\u00eda lo normal. En un ambiente iluminado, un pez que naciera ciego, por ejemplo, tendr\u00eda pocas probabilidades de sobrevivir. Estas mutaciones afectan caracteres tales como los ojos, la pigmentaci\u00f3n y el ritmo circadiano, que pierden sus funciones en un ambiente permanentemente oscuro como el de las cavernas y pueden regresar despu\u00e9s de muchas generaciones en aislamiento en ese h\u00e1bitat.<\/p>\n

Seg\u00fan Eleonora, otros caracteres, como los implicados en la obtenci\u00f3n del alimento, generalmente escaso en las cavernas debido a la ausencia de plantas, “son seleccionados positivamente, resultando en una mayor eficiencia en la localizaci\u00f3n, captura y aprovechamiento de ese alimento”. En un estadio de los cambios, la acumulaci\u00f3n de caracter\u00edsticas divergentes define una nueva especie, exclusivamente subterr\u00e1nea o troglobia.<\/p>\n

Casos lim\u00edtrofes
\n<\/strong>Pero existen formas fronterizas, cuya conceptualizaci\u00f3n constituye un desaf\u00edo. Maria Elina Bichuette, integrante del equipo, comenta: “Existen poblaciones troglobias totalmente ciegas y despigmentadas. Otras presentan esos rasgos de manera apenas parcial. Son casos en los cuales la regresi\u00f3n a\u00fan no se ha completado”. Existen situaciones lim\u00edtrofes en las cuales la regresi\u00f3n parece encontrarse en una fase tan incipiente que se hace dif\u00edcil distinguir completamente a los peces de caverna de los del exterior.<\/p>\n

Es el caso del pez el\u00e9ctrico\u00a0Eigenmannia vicentespor laea<\/em>, del mismo orden que el poraqu\u00ea, pero cuyas descargas no son tan fuertes. Su clasificaci\u00f3n como especie genera dudas: no se observan diferencias morfol\u00f3gicas acentuadas entre la especie subterr\u00e1nea y las parientes del ambiente ep\u00edgeo. Los investigadores observaron en la especie cavern\u00edcola no solamente ejemplares con ojos muy reducidos y despigmentados, sino tambi\u00e9n individuos con pigmentaci\u00f3n cut\u00e1nea y ojos muy desarrollados. Esas especies dudosas constituyen para ellos el mayor rompecabezas.<\/p>\n

Los peces son observadosen varias situaciones. Algunos viven en cavernas que se volvieron iluminadas como consecuencia de desmoronamientos, pero son totalmente ciegos y despigmentados – prueba de que su diferenciaci\u00f3n se produjo antes de la abertura de esos amplios contactos de la caverna con el exterior. Otros habitan cavernas oscuras, pero est\u00e1n tan solo comenzando a diferenciarse. Puede ser una se\u00f1al indicativa de que colonizaron el lugar hace poco tiempo; pero no siempre es as\u00ed.<\/p>\n

“Puede suceder que el animal habite la caverna desde hace mucho tiempo, pero su aislamiento gen\u00e9tico es un hecho reciente”, dice Eleonora. “Solamente cuando dejan de intercambiar genes con sus parientes ep\u00edgeos, los troglobios empiezan a diferenciarse”. La p\u00e9rdida de la visi\u00f3n, por ejemplo, progresa a lo largo de cuatro etapas: disminuci\u00f3n del tama\u00f1o de los ojos, con preservaci\u00f3n de las estructuras; desorganizaci\u00f3n del cristalino y de estructuras asociadas; desorganizaci\u00f3n de la retina; y atrofia del nervio \u00f3ptico.<\/p>\n

Un caso misterioso
\n<\/strong>“Encontramos bagres peque\u00f1os troglobios, de la familia\u00a0Trichomycteridae<\/em>, con ojos relativamente desarrollados”, relata Maria Elina. “El examen macrosc\u00f3pico nos lleva a pensar que se encuentran entre la primera y la segunda etapa”. No obstante, la reducci\u00f3n de los ojos tiende a progresar, porque seg\u00fan la investigadora, no existe una poblaci\u00f3n externa capaz de contribuir con genes asociados al desarrollo de la visi\u00f3n.<\/p>\n

Si bien en este caso es f\u00e1cil entender la din\u00e1mica de la diferenciaci\u00f3n, lo propio no se puede decir del\u00a0Ancistrus cryptophthalmus<\/em>, que tiene posibilidades de contacto con poblaciones externas y, no obstante, est\u00e1 divergiendo. Es un misterio. “Quiz\u00e1s estemos frente a un caso raro de especiaci\u00f3n parap\u00e1trica (sin aislamiento)”, dice Maria Elina. “La especiaci\u00f3n por aislamiento, denominada alop\u00e1trica, explica las caracter\u00edsticas de la mayor\u00eda de las poblaciones brasile\u00f1as, pero no de todas”.<\/p>\n

La especiaci\u00f3n alop\u00e1trica sigue un gui\u00f3n conocido. Inicialmente existir\u00eda una \u00fanica especie tanto dentro como fuera de la caverna. Pero un cambio clim\u00e1tico podr\u00eda eliminar a la poblaci\u00f3n externa. Protegida, la poblaci\u00f3n de la caverna se preserva, pero sin la poblaci\u00f3n externa, deja de producirse el intercambio de genes. Entonces las mutaciones van diferenciando a esos peces, que acaban por formar una nueva especie.<\/p>\n

“Con base en este modelo”, dice Eleonora, “ser\u00eda de esperar que hubiera m\u00e1s especies troglobias en regiones que sufrieron muchas modificaciones paleoclim\u00e1ticas que en regiones que sufrieron pocas”. Las cavernas de S\u00e3o Domingos confirman esa expectativa para la fauna de invertebrados terrestres, pero la desmienten para los peces. La regi\u00f3n pas\u00f3 por modificaciones paleoclim\u00e1ticas poco acentuadas y, sin embargo, all\u00ed se encuentran cinco especies de peces troglobios, m\u00e1s que en cualquier otra \u00e1rea c\u00e1rstica – formada por rocas solubles en las que se desarrollan cavernas – de Brasil.<\/p>\n

El problema reside en que el modelo alop\u00e1trico es insuficiente para explicar esta situaci\u00f3n. De cualquier manera, dice la bi\u00f3loga, “las excepciones son important\u00edsimas para el desarrollo de los modelos, porque les confieren balizas. Cuanto m\u00e1s delimitado est\u00e1 un modelo, mayor es su capacidad de predicci\u00f3n”.<\/p>\n

Forma corporal
\n<\/strong>Para distinguir especies, el equipo se vali\u00f3 de la morfometr\u00eda geom\u00e9trica: grab\u00f3 im\u00e1genes digitalizadasde los animales mediante unsistema de video acoplado a una computadora, y luego aplic\u00f3 sobre ellas una reja cartesiana, cuya deformaci\u00f3n indica como y cuanto diverge la figura estudiada al respecto de una forma patr\u00f3n. Este m\u00e9todo fue aplicado al estudio de cuatro poblaciones del\u00a0Ancistrus cryptophthalmus<\/em> de las cavernas, comparadas con la poblaci\u00f3n ep\u00edgea de\u00a0Ancistrus<\/em> en la regi\u00f3n.<\/p>\n

Un gr\u00e1fico de dicho estudio muestra la transformaci\u00f3n gradual de la poblaci\u00f3n ep\u00edgea a la de las cavernas. “Partiendo del principio de que la especie ep\u00edgea actualmente encontrada en la regi\u00f3n es una forma poco modificada de su ancestro de las poblaciones troglobias, se puede concluir que, partiendo de un ancestro de cabeza grande y cuerpo corto, hocico ancho y ojos grandes, se originaron poblaciones que gradualmente sufrieron una reducci\u00f3n de los ojos y de la pigmentaci\u00f3n, afinado de la cabeza y aumento relativo del cuerpo”, resume Eleonora.<\/p>\n

Otra parte de la investigaci\u00f3n consiste en capturar, marcar y devolver cada animal al medio – tareas nada f\u00e1ciles en ambientes oscuros, con peces peque\u00f1os y r\u00edos que desaparecen en grietas. Este trabajo es fundamental para la evaluaci\u00f3n de los impactos ambientales, identificaci\u00f3n de las especies potencialmente amenazadas y formulaci\u00f3n de estrategias de conservaci\u00f3n. “Los troglobios en general”, dice Eleonora, “presentan un ciclo de vida largo, asociado a la baja fecundidad, al crecimiento individual lento y a la maduraci\u00f3n retardada”.<\/p>\n

De ello resulta una renovaci\u00f3n poblacional lenta. Como consecuencia de esto, las p\u00e9rdidas poblacionales causadas por perturbaciones ambientales son repuestas con dificultad, que hacen de los troglobios organismos particularmente susceptibles a las modificaciones del ambiente.<\/p>\n

EL PROYECTO<\/strong>
\nEstudio de los Peces Subterr\u00e1neos Brasile\u00f1os: Ecolog\u00eda y Comportamiento del Ancistrus cryptophthalmus, Pez Cavern\u00edcola de la Regi\u00f3n de S\u00e3o Domingos, Goi\u00e1s<\/em>
\nMODALIDAD<\/strong>
\nL\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n
\nCoordinadora<\/strong>
\nEleonora Trajano – Instituto de Biociencias de la USP
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 41.120,98 y US$ 1.082,87<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un estudio de los peces que viven en las cavernas revela los mecanismos de diferenciaci\u00f3n progresiva que registran su evoluci\u00f3n","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[437,785],"class_list":["post-74477","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74477","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=74477"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/74477\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=74477"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=74477"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=74477"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=74477"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}