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Bemisia tabaci (macho y hembra)

Foto de stock de Alamy

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La primavera en Londres ya está casi lo suficientemente cerca como para saborearla, y la camelia, el azafrán y la campanilla blanca florecen cerca de nosotros. Científico nuevo Las oficinas son un testimonio de la isla de calor de la ciudad. Las primeras flores del año siempre parecen abrirse un poco antes en el centro de Londres que en los suburbios debido a las temperaturas más altas del entorno urbano. Pero las flores tempranas no son solo un fenómeno urbano: un estudio de este mes encontró que las flores en el Reino Unido están floreciendo en promedio un mes antes que antes de mediados de la década de 1980 debido al cambio climático.

En el boletín de este mes, echaré un vistazo a los organismos que intercambian genes y lo que esto significa para la evolución, una polilla redescubierta en los Andes, una nueva perspectiva sobre la cría de pandas y cómo migran las aves.

Nuevos genes y dónde conseguirlos

Bueno, aquí hay algo sorprendente. El análisis por computadora sugiere que una especie de mosca blanca (Bemisia tabaci, en la foto de arriba) adquirieron 50 genes de las plantas que comen. Nunca antes se había hecho tal descubrimiento, y aunque no sabemos cómo llegaron los genes a las moscas, hay evidencia de que los genes son funcionales.

Esta historia en particular comienza en marzo de 2021, cuando un equipo publicó un artículo que revela el primer caso conocido de un gen que migra de plantas a animales, en la misma especie de mosca blanca. El gen en cuestión permite que las plantas almacenen toxinas defensivas de manera segura, y la mosca parece usarlo para comer plantas sin ser dañada por esas toxinas.

El hallazgo sugirió que la transferencia horizontal de genes, la transferencia de códigos de ADN útiles entre especies muy diferentes, puede estar mucho más extendida en el mundo natural de lo que sospechábamos. Ahora, otro equipo ha analizado el ADN de la mosca blanca para identificar hasta 50 genes que parecen provenir de plantas, y los experimentos sugieren que muchos de ellos son utilizados por la mosca.

Lo realmente fascinante para mí es: ¿Cómo llegaron estas secuencias de ADN de la comida de la mosca a su propio genoma? No lo sabemos, pero tenemos algunas conjeturas. Tal vez los virus llevaron los genes a las moscas, o tal vez fueron transposones, que son regiones de ADN que pueden moverse y saltar en el genoma.

El misterio es aún más profundo cuando se trata de las malas hierbas de intercambio de genes. El año pasado, los investigadores examinaron 17 especies de pasto y encontraron que estas especies tenían 170 genes transferidos entre sí. No hubo evidencia de hibridación reproductiva, y estas especies no interactúan directamente en la forma en que lo hacen la mosca blanca y sus plantas hospedantes. Una idea es que la polinización por el viento podría estar involucrada de alguna manera.

Me encanta todo lo que cambia nuestra comprensión de la genética, especialmente cuando hay implicaciones para la evolución. Sabemos desde hace mucho tiempo que las bacterias intercambian genes; lo hacen principalmente al compartir círculos de ADN llamados plásmidos, un proceso que ha tenido un gran impacto en nosotros porque es la forma en que las cepas y especies no relacionadas se dan genes de resistencia a los antimicrobianos. Los estudios sobre la mosca blanca sugieren que la especie ha encontrado un uso para al menos algunos de los genes que adquirió de las plantas.

Estoy emocionado de ver si en los próximos años descubriremos que la transferencia horizontal de genes desempeñó un papel mucho más importante en la evolución de organismos complejos de lo que pensábamos. Uno de los pasos cruciales para la evolución es: ¿Cómo puede un organismo obtener nuevos genes? Si bien esto puede parecer un problema simple, las mutaciones en nuestros genes antiguos crean otros nuevos que pueden ser útiles y moldeados a través de la selección natural, por lo general no es tan simple. ¿Qué sucede si necesita todos los genes que ya tiene y no puede permitirse el lujo de cambiar algunos o darles nuevas funciones?

Décadas de investigación sugieren que la duplicación accidental de genes, a veces solo un puñado de ellos, ocasionalmente el genoma completo, ha proporcionado a la vida en el pasado materia prima genética adicional a partir de la cual pueden surgir nuevas innovaciones y adaptaciones. Me pregunto si la transferencia horizontal de genes ha permitido algo similar, quizás de una manera menos dramática y más frecuente.

Este mes aprendí…

Una panda gigante hembra conocida como Tian Tian

Imaginechina Limited/Alamy

…que los pandas gigantes inseminados artificialmente tienen más probabilidades de mudar a sus cachorros recién nacidos que aquellos cuyas crías se conciben de forma natural. Un estudio de 202 cachorros nacidos entre 1996 y 2018 en dos centros de pandas en la provincia de Sichuan, China, encontró que los 63 cachorros concebidos mediante inseminación artificial tenían un 37,9 % más de probabilidades de haber sido rechazados por sus madres. Esto puede deberse a que si una panda hembra no tiene la oportunidad de inspeccionar al futuro padre de sus hijos, no puede estar segura de su calidad y, por lo tanto, invierte menos tiempo y energía en su descendencia.

El equipo detrás del estudio recomienda que los programas de conservación de pandas den prioridad al apareamiento natural. Si bien los trabajadores conservacionistas pueden criar a mano a las crías rechazadas, estos bebés pueden perder el aprendizaje social, lo que puede conducir a un comportamiento anormal en la edad adulta.

Especies recién descritas del mes

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Rheumaptera mochica, machos adultos del norte de Chile. Barra de escala: 10 mm.

Vargas HA, Solís MA, Vargas-Ortiz M (2022)

De hecho, la «nueva» especie científica de este mes ha sido descrita antes, pero no desde 1904. El entomólogo francés Paul Dognin capturó especímenes de esta polilla pálida y moteada (Rheumaptera mochica) en la vertiente occidental de los Andes del sur de Perú hace 118 años, y desde entonces no se han registrado observaciones científicas de la especie.

Ahora las larvas de la polilla se han encontrado creciendo en un arbusto en el norte de Chile. Las larvas fueron recolectadas y criadas en esta planta, llamada arbusto nativo. Senna birostrisVar. arequipense – permite al equipo de investigación analizar el ADN de la especie e inspeccionar los genitales de las polillas adultas, los cuales brindan pistas sobre dónde se encuentra la especie en el árbol genealógico de su género.

El redescubrimiento de la polilla es notable no solo porque es el primer registro científico de la especie en más de un siglo, sino porque ahora conocemos una de sus plantas hospederas y que la especie también se encuentra en Chile.

Sumérgete en el archivo

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Carricerín Carricero, Acrocephalus scirpaceus

Shutterstock/Rafal Szozda

Este mes he disfrutado hojeando nuestros archivos para entender mejor cómo las aves migratorias usan el campo magnético de la Tierra para navegar. Como se explica en esta función de 2017, hay dos hipótesis principales. La primera es que las aves utilizan cristales de magnetita que se encuentran en la parte superior del pico de algunas especies. Este mineral es una forma de óxido de hierro, pero ha sido difícil demostrar que ayuda a las aves con la magnetorrecepción, la detección de campos magnéticos.

La segunda hipótesis es que las aves usan proteínas sensibles a la luz llamadas criptocromos en sus ojos. Los campos magnéticos pueden cambiar el giro de los electrones en las proteínas criptocromáticas, cambiar su comportamiento químico y superponer los campos magnéticos de la Tierra en la imagen del ave. Los experimentos realizados el año pasado han demostrado que una proteína criptocromática puede comportarse de una manera que se ve afectada por los campos magnéticos, lo que podría hacer que lo que ve un pájaro se vuelva más claro o más oscuro dependiendo de la fuerza y ​​la dirección del campo magnético. Pero aún no sabemos si las aves realmente usan estas proteínas para la magnetorrecepción en la vida real.

Pero es posible que este mes se haya resuelto una pregunta relacionada: ¿qué hacen las aves cuando cambia un campo magnético? Sabemos que el campo magnético de la Tierra cambia con el tiempo, por lo que las aves necesitan una forma de calibrar sus sistemas de navegación. Bueno, un estudio del carricero común (Acrocéfalo scirpaceus, en la foto de arriba) descubrió que estas aves usan la distancia que cae el campo magnético de la Tierra desde la horizontal para determinar cuándo han llegado a su destino. En comparación con otras características del campo magnético, como su intensidad, la pendiente se desvía menos.

Otras noticias de vida silvestre

Realmente disfruté de Mary Roach Animal Vegetal Penal, una exploración divertida pero que invita a la reflexión sobre cuándo la naturaleza nos da problemas, un tema que espero cubrir en el boletín del próximo mes. Y si te gusta la jardinería pero alquilas tu casa, te recomiendo el capítulo del 3 de febrero Jardinería con el Podcast de RHSque tiene algunos buenos consejos.

Hágame saber cómo están cambiando las estaciones donde se encuentra; puede enviarme un correo electrónico a wildwildlife@newscientist.com o enviarme un tweet @PennySarchet. Volveré el próximo mes.

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