martes, 8 de diciembre de 2009
El Origen de las Especies en Tiempo Real
Pese a ya haber reunido suficiente información para alcanzar una síntesis muy completa acerca de cómo se forman las especies, los Grant no se detienen. Hace unos días publicaron un nuevo artículo que, quizás sesgado por las investigaciones en que más estoy interesado actualmente, creo que es lo más interesante que he leído en todo el año. El artículo cuenta la fascinante historia de lo que ha pasado con un individuo aparentemente perteneciente a la especie Geospiza fortis que llegó a la isla Daphne Major en 1981. La historia, que los Grant lograron descifrar cual detectives usando múltiples fuentes de información es la siguiente. Este inmigrante era en realidad un híbrido entre G. fortis y G. scandens que probablemente provenía de la isla de Santa Cruz. Su pico era excepcionalmente grande en comparación con los de los G. fortis de Daphne Major, y su canto, presumiblemente adquirido mediante aprendizaje tras su arribo a Daphne Major, era una variación imperfecta de un tipo de canto de G. fortis que existe en esta isla pero no en Santa Cruz ni en el resto del archipiélago. Este individuo se apareó con una hembra residente (que también tenía genoma híbrido), dando lugar a crías que se aparearon con miembros de la población local. Los descendientes de esa segunda generación establecieron un linaje (definido por sus cantos, que son heredados culturalmente) que en buena parte se mantuvo aislado reproductivamente del resto de la población por varios años, particularmente tras un evento de selección natural en la cuarta generación que redujo este linaje a un par de hermanos (macho y hembra) que se aparearon entre sí. De ese punto en adelante, los miembros de este linaje (los cuales tienen picos, cantos y genes distintos a los del resto de aves de la isla) se han apareado sólo entre ellos, esencialmente formando lo que uno podría considerar una nueva especie!
Este artículo es impresionante pues reúne evidencia relevante para preguntas centrales en el estudio de la formación de nuevas especies. En términos del contexto geográfico, sugiere que la especiación sucedió en dos fases: inicialmente existió divergencia entre poblaciones con aislamiento geográfico (alopatría) y luego la divergencia se completó en un solo lugar (simpatría) con el origen de diferencias en el canto, que resulta ser un mecanismo de aislamiento reproductivo fundamental por su papel en la formación de parejas. En términos de las fuerzas evolutivas involucradas en la especiación, el estudio sugiere que en el proceso actuó selección natural (la causa de la divergencia inicial en el fenotipo entre las aves de Santa Cruz de donde provino el inmigrante y las de Daphne Major, y de la estabilización final del linaje tras el evento selectivo de la cuarta generación), un componente azaroso que podríamos llamar deriva cultural (responsable de que el macho inmigrante hubiera aprendido un canto local y por copiarlo imperfectamente hubiera desarrollado una señal distinta) y además la hibridación. Todo esto es suficiente para convertir al estudio en un clásico más de los varios que ya han producido los Grant.
Los autores rematan el artículo hablando acerca del posible destino que podría seguir el linaje que se derivó del macho inmigrante, al cual ellos cuidadosamente catalogan sólo como una especie incipiente. Es probable que termine desapareciendo en el corto o mediano plazo, pero mi interpretación de los datos (con base en la idea de Ernst Mayr que el concepto de especie biológica es adimensional, osea que el criterio de aislamiento reproductivo sólo es aplicable en un momento en el tiempo y en un lugar en el espacio) es que ese linaje bien puede considerarse una nueva especie. Las implicaciones de todo esto son profundas: gracias a un trabajo multifacético y extendido en el tiempo, los Grant han visto el origen de una nueva especie en tiempo real. Darwin no imaginó que algo así sucedería.
Grant, P., & Grant, B. (2009). Inaugural Article: The secondary contact phase of allopatric speciation in Darwin's finches Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (48), 20141-20148 DOI: 10.1073/pnas.0911761106
jueves, 3 de diciembre de 2009
Evolución y Diversidad en Research Blogging
jueves, 26 de noviembre de 2009
Darwin y el Ateísmo Militante
Dawkins no sólo ha sido una de las voces más visibles tratando de explicar qué es la evolución para el público general y en rebatir toda la basura creacionista (ej 1,2) en los últimos años, sino que ha dado un paso más allá para convertirse en un activista de la causa científica e intelectual anti-religión. Sus argumentos son demasiados como para presentarlos acá, pero están expuestos en su bestseller The God Delusion (me costó terminar de leerlo pues se vuelve repetitivo y denso, pero en esencia es bastante convincente).
Bueno, con ocasión del aniversario 150 de la publicación de El Origen de las Especies, sobre el cual escribió Felipe acá hace un par de días, CNN publicó una entrevista con Dawkins. Es corta, pero vale la pena leerla. Además, en la página hay video de una conferencia que dictó Dawkins hace unos años en TED. Yo no estoy seguro de querer hacer parte de su militancia, pero en varios de sus puntos claramente tiene bastante razón (ver también el final de la conferencia de Coyne en mi entrada anterior, que de hecho fue dictada en un congreso de ateos!).
martes, 24 de noviembre de 2009
150 años después...
Evolución y Diversidad!
lunes, 16 de noviembre de 2009
Evidencia de la Evolución
jueves, 12 de noviembre de 2009
10K Genomas!
miércoles, 21 de octubre de 2009
Largo Viaje para Encontrarse lo que Quería Evitar
Mi estudiante Nubia Suárez está haciendo su tesis sobre las comunidades de aves de alta montaña de la Sierra Nevada del Cocuy y ayer me mostró esta foto tomada durante su trabajo de campo. Este Coccyzus americanus, un ave migratoria Neártico-Neotropical, logró sobrevivir su azaroso y largo viaje desde algún lugar remoto de reproducción en Estados Unidos o Canadá hacia el plácido trópico para morir (quizás de física inanición o hipotermia) sobre las nieves perpetuas del Cocuy a 5000 m de elevación! Defintivamente la vida es difícil para las aves de la zona templada.
domingo, 11 de octubre de 2009
Ensamblando el Árbol de la Vida de los Cnidarios
El proyecto se reunirá durante la conferencia de la Society of Integrative and Comparative Biology en Enero de 2010 en Seattle. Tendremos un simposio–Assembling the Cnidaria Tree of Life–durante un día completo dedicado al proyecto. Este simposio reúne los primeros resultados del proyecto y las charlas hacen parte de un numero de artículos tipo revisión que se someterán a la revista de la sociedad Integrative and Comparative Biology. Adicionalmente, estudiantes de los investigadores principales y colaboradores presentaran sus resultados como charlas y afiches en otras secciones concurrentes donde participarán cinco estudiantes graduados de UniAndes.
miércoles, 23 de septiembre de 2009
Vestigio de un Mundo Perdido y el Valor de las Colecciones Científicas
Quizás el ave más emblemática de lo que representaron las pieles de Bogotá para el conocimiento de nuestra biodiversidad es Heliangelus zusii, un colibrí descrito en 1993 por Gary Graves a partir de un único ejemplar obtenido en Bogotá e ilustrado acá en esta pintura por Jon Fjeldsa. Este ejemplar actualmente se encuentra en la colección de la Academia de Ciencias Naturales de Philadelphia tras ser enviado allí en 1947 por el Hermano Nicéforo María para que lo estudiara Rodolphe Meyer de Schauensee, uno de los mayores expertos en las aves colombianas de mediados del siglo pasado. El espécimen fue comprado por Nicéforo en Bogotá en 1909 y no cuenta con ningún dato de localidad, sexo o colector. Sin embargo, tras descartar varias hipótesis alternativas (la más importante de las cuales era que este colibrí representaba un híbrido entre otras especies de colibríes), Graves concluyó que el ejemplar de Nicéforo era el único representante conocido de una especie no descrita, de distribución incierta y presumiblemente extinta. La nombró H. zusii como homenaje al ornitólogo Richard Zusi.
Una de las discusiones más amplias que ha tenido el comité de clasificación de las aves de Sur América, del que hago parte hace unos años, es la del caso de H. zusii, el cual ha sido examinado en dos ocasiones distintas (1,2). Las opiniones de distintos miembros del comité al momento de esas discusiones reflejan la incertidumbre que ha rodeado a esta ave desde que Nicéforo la vio por primera vez: algunos no tenían problema con reconocerla como una especie válida mientras que otros aún tenían profundas dudas en cuanto a la posibilidad de que representara un híbrido, especialmente considerando que su procedencia era desconocida por lo que el número de potenciales especies parentales sería bastante grande. Tras esas discusiones parecía claro que la resolución del debate sobre H. zusii sólo llegaría mediante una de dos posibles vías: el hallazgo de una población silvestre de esta ave o el uso de información nueva que permitiera poner en la balanza las dos hipótesis plausibles (especie distinta, desconocida en vida y probablemente extinta, o híbrido).
El misterio de H. zusii se ha solucionado gracias a una publicación de Jeremy Kirchman y colaboradores aparecida hoy en el sitio de internet de la revista Biology Letters. Los autores lograron extraer y secuenciar fragmentos del ADN mitocondrial del único ejemplar de H. zusii y compararon sus secuencias de nucleótidos con las de otras especies de colibríes que habían sido producidas por varios investigadores en estudios previos. El resultado es tajante: no sólo H. zusii es un ave distinta genéticamente de todas las especies de colibríes conocidas, sino que está distantemente emparentada con todas las demás especies del género Heliangelus. De hecho, los análisis filogéneticos que hicieron Kirchman y sus colegas (entre los que se incluye Graves, quien al final tenía razón!) sugieren que los parientes más cercanos de este colibrí son otros dos géneros de colibríes colilargos de Sur América, Aglaiocercus y Taphrolesbia. Con base en estos resultados, es claro que el colibrí comprado por Nicéforo no sólo sí representaba una especie nueva para la ciencia, sino que lo correcto sería tratarlo como el único representante de un género nuevo. Lamentablemente, este género parece estar extinto, aunque aún existe la esperanza de que en alguna parte del norte de Sur América persista una población...
Esta fascinante historia es una prueba más de la enorme importancia de las colecciones biológicas depositadas en los museos de historia natural, que pueden ser evaluadas y reevaluadas a través del tiempo. Para el momento en que Nicéforo compró el colibrí (e incluso para cuando éste fue enviado a Estados Unidos), ni siquiera se habían publicado los trabajos seminales de Watson y Crick que describieron al ADN como la molécula responsable por la transferencia de información genética de generación en generación. Sesenta años después de la llegada del colibrí a Philadelphia, las nuevas técnicas de estudio de ADN antiguo han permitido resolver este misterio ornitológico, que nos enseña aún más acerca de todo lo que pudo existir en ese "mundo perdido" del que habló Graves en su descripción de H. zusii. Irónicamente, hace unos pocos años la Academia de Ciencias Naturales de Philadelphia, donde por años se conservó el ejemplar de H. zusii, decidió prescindir del curador de su colección ornitológica...
miércoles, 5 de agosto de 2009
Nueva Especie de Ave Llanera: ¿Cuántas Más Habrá?
En uno de los trabajos clásicos de la ornitología neotropical, Van Remsen y Ted Parker, dos de los pioneros en el estudio moderno de la historia natural y ecología de las aves amazónicas, demostraron que muchas especies de aves (el 15% de la avifauna no acuática) están restringidas a ambientes asociados con los ríos de la cuenca del Amazonas. Varias de esas especies llegan a un grado de especialización extremo, tal que se encuentran únicamente en las islas de origen aluvial que se forman a lo largo del Amazonas y sus tributarios. Algunos hallazgos recientes, el primero de los cuales ha sido noticia en los últimos días, indica que la especialización en ambientes de islas parece que no es única de las aves de la cuenca del Amazonas sino que también se extiende a la del Río Orinoco. La noticia a la que me refiero es la publicación en el número actual de la revista The Auk de la descripción de Synallaxis beverlyae, una nueva especie de ave de la familia Furnariidae descubierta en las islas del Orinoco (Venezuela) por Steve Hilty y David Ascanio. La especie se parece bastante a S. albescens en su plumaje, pero difiere marcadamente en el canto, el cual es más similar al de otras especies del género. Esta nueva especie, una más para el inventario del Neotrópico, parece estar restringida a la vegetación que crece sobre las playas de sedimento de las islas del Orinoco. La especie se ha encontrado desde la frontera con Colombia hasta la región del delta del Orinoco, lo que sugiere que tiene una distribución amplia en la cuenca a pesar de haber pasado desapercibida hasta ahora.
En mayo de 2007 tuve la oportunidad de conocer esta nueva especie de Synallaxis en el delta del Orinoco antes de que fuera descrita gracias a un viaje organizado por David Ascanio, coautor de la descripción original. El hábitat en que vimos la especie (ver foto de David en la isla tomada por Diego Calderón, con quien viajamos por Venezuela en esa ocasión) en las islas del Orinoco inmediatamente me recordó el hábitat de las islas del Río Meta (departamentos de Meta y Casanare, Colombia) que conozco hace más de 20 años. Especialmente, las islas se me parecieron mucho a las que uno encuentra sobre el Meta arriba de la boca del Río Yucao y en el tramo entre las bocas del Manacacías y el Cusiana. En diciembre de 2008 pasé un par de horas buscando aves en una de estas islas, unos kilómetros arriba de la población de San Miguel. Aunque no encontré el Synallaxis (hacía calor, mucha brisa y había que ir a pescar!), sí pude ver una pareja de Serpophaga hypoleuca, otra especie típica de ríos de tierras bajas al oriente de los Andes que permanece poco conocida, que fue documentada sólo recientemente para Colombia en el departamento de Arauca y que se encontraba también en las islas del Orinoco que visitamos en 2007. Hay que volver a esas islas del Meta.
La presencia de Synallaxis beverlyae en islas del Orinoco del estado venezolano de Amazonas, donde el río es el límite con el departamento colombiano de Vichada, sugiere que es casi seguro que la especie se encuentra también en Colombia y no sería raro que ya existan ejemplares en colecciones incorrectamente identificados como S. albescens. Falta por ver si la especie se encuentra también a lo largo del Río Meta y qué tanto se adentra a lo largo de este río en el país. Más aún, el hallazgo de Hilty y Ascanio sugiere que los llanos colombianos, una región que se supone es muy bien conocida ornitológicamente, podría todavía producir más descubrimientos sorprendentes como este.
miércoles, 29 de julio de 2009
Posición en Botánica - Universidad de los Andes
Se espera del candidato seleccionado que interactúe como profesor y orientador de estudiantes de pregrado y posgrado del Departamento de Ciencias Biológicas, dictando cursos básicos y avanzados en Botánica y Fisiología Vegetal.
La Universidad de los Andes está entre las mejores universidades de Latinoamérica. Su Departamento de Ciencias Biológicas alberga 26 profesores de tiempo completo quienes lideran programas de investigación de alta calidad en evolución, ecología, genética,
microbiología, botánica y zoología.
Enviar hoja de vida, copia de publicaciones,una breve descripción del programa de investigación y docencia, y dos cartas de recomendación antes del 15 de octubre de 2009 a la siguiente dirección. Aplicaciones por medio electrónico son bienvenidas.
Comité de Contrataciones Profesorales
Departamento de Ciencias Biológicas
Universidad de Los Andes
Carrera 1 No. 18A-10
Apartado Aéreo 4976
Bogotá, Colombia
ccontbio@uniandes.edu.co
[Foto del tallo de Pereskia sp. por Matt Ogburn]
miércoles, 15 de julio de 2009
Se Buscan los Asesinos de Pepe, el Hipopótamo
Periodistas de alto perfil, incautos que se agolpan alrededor del Ministerio a protestar, así como un enorme grupo de personajes conectados a través de FaceBook (1,2) están absolutamente indignados con la situación, y un conglomerado de colombianos cada vez más grande hasta clama por la renuncia del Ministro de Ambiente (etc.) y de los funcionarios que dieron la orden de ejecutar a Pepe. Falta que empiecen a indagar por los autores materiales del cruel acto y empiecen a pedir condenas ejemplares para ellos, como las que se piden para un personaje público que dice haberse equivocado ingenuamente emborrachándose, manejando un carro en estado de embriaguez, cargando un revólver y encima disparándolo, asesinando a un personaje que le dice la verdad en la calle.
Me parece perfecto que la gente se preocupe por el bienestar de los hipopótamos y de todos los demás animales, pero el escándalo alrededor de este tema deja ver que vivimos rodeados de miopes, o peor, de ignorantes o de hipócritas. ¿Cuántos de los que piden la renuncia del Ministro habían considerado pedir algo siquiera similar como consecuencia de la entrega que entidades del estado están haciendo de los páramos de nuestras cordilleras a empresas de explotación minera? ¿O por cuenta del impacto ambiental que tienen las fumigaciones con glifosato sobre los ecosistemas, directamente afectando el agua, la flora y la fauna (y por ahí derecho la gente) e indirectamente promoviendo la tumba continuada de bosques para establecer nuevos cultivos ilícitos por parte de familias que no tienen otras oportunidades? ¿O por la autorización (explícita o no) a terratenientes de varias regiones del país para convertir ecosistemas naturales en plantaciones de palma de aceite? ¿O por no tener una política clara de reducción de emisiones para mitigar el calentamiento global que terminará por acabarnos a todos? ¿O, por ponerlo en los mismos términos de la discusión actual, por no hacer nada por frenar el asesinato continuado y en números enormes de animales tan o más carismáticos como el hipopótamo, y que además tienen el plus de ser propios de nuestro país, como los jaguares, pumas, dantas, micos churucos, paujiles, tortugas charapas y tantos más? Si alguno no lo había hecho (y especialmente si hasta ahora se entera que en Colombia pasa todo eso e incluso que hasta tenemos jaguares -¿qué será una danta?-), es claro que su posición ante el caso Pepe no es filosóficamente consistente.
Parte de esa inconsistencia tiene que ver con la incapacidad de distinguir entre la ética de los derechos de los individuos animales y la ética de la conservación de la diversidad biológica, un mal del que sufren incluso muchas personas del área ambiental. En el caso de las especies exóticas (exótico queriendo decir que no es propio de un lugar, como el africano Pepe en Colombia, no exótico como la belleza exótica de nuestras chicas) que terminan convirtiéndose en invasoras y afectando los ecosistemas nativos, muchas veces esas dos visiones éticas van en clara contravía. Así lo demuestran los agresivos esfuerzos por erradicar animales no nativos en lugares como Australia o Hawai. Pero una causa más simple de la inconsistencia que describí es simplemente que el grueso de la gente no conoce nuestra biodiversidad, ni los reales problemas ambientales a los que se enfrenta la sociedad colombiana. Mea culpa: los biólogos y ambientalistas nos rajamos en educar a la sociedad sobre estos temas.
Ahora se viene la novela de Pepa y Pepito. Ya comienza la movilización nacional por el respeto a la vida de los dos hipopótamos que quedan sueltos en el Magdalena, varios zoológicos expresan su voluntad de recibirlos, empresas dicen estar dispuestas a invertir dinero para cubrir los costos de capturarlos y transportarlos. Qué bueno sería que los que se movilizan con su voz y con su plata lo hicieran del mismo modo para las causas relacionadas con nuestro entorno natural que de verdad deberían preocuparnos.
[La caricatura de Chócolo fue tomada de El Espectador]
martes, 19 de mayo de 2009
La Inteligencia de los Sinsontes, Supervivencia en Ciudades y Algo de Especulación
La conclusión de los autores (aparte de que la ciencia es divertida!) es que estas aves tienen la capacidad de reconocer individualmente a las personas y reaccionar agresivamente sólo ante aquellas que representan un posible riesgo para la supervivencia de sus nidos. Lo más impresionante es que pueden hacerlo tras un período muy breve de exposición al individuo intruso (sólo 15 segundos en la proximidad inmediata del nido), al cual pueden reconocer entre las muchísimas personas que circulan por la universidad, incluso independientemente de la ropa que use.
La habilidad de reconocer individuos humanos en estas aves es sorprendente, pues no son parientes particularmente cercanos de otras aves, como los córvidos, que son famosas por su gran inteligencia. De hecho, en cuervos se han demostrado habilidades similares, pero que yo sepa esto aún no se ha publicado en la literatura científica (sí en el New York Times). Levey y colaboradores sugieren que la capacidad de distinguir a los humanos que representan riesgos reales puede ser una característica que ha facilitado el éxito de los sinsontes en ambientes urbanos, en donde muchas otras aves no han logrado establecerse.
Especulando un poco más, esta historia me hizo pensar acerca de uno de los tópicos abordados en Speciation in Birds, el nuevo libro de Trevor Price, que terminé de leer hace poco con un grupo de estudiantes. El tópico es el de la relación entre la inteligencia de distintos grupos de aves (medida como el tamaño relativo de su cerebro) con su potencial de diversificarse. La idea básica es que aves más inteligentes serían más propensas a "experimentar" con el uso de recursos nuevos o invadiendo ambientes distintos, lo que abriría la puerta para que la selección natural pueda conducir a nuevas adaptaciones en la medida que aparezcan nuevas presiones selectivas como consecuencia de cambios en el comportamiento, y esto llevaría a la diferenciación entre poblaciones y eventualmente a la formación de nuevas especies. Aunque no se si los Mimidae en general tienden a tener cerebros relativamente grandes, suponiendo que la inteligencia aparentemente excepcional de los sinsontes revelada por el estudio de Levey y colaboradores es general para la familia, se me ocurre que puede haber una conexión entre ésta y algunos patrones de diversificación en la familia. Por ejemplo, los sinsontes no sólo se han diversificado en lugares como Galápagos, en donde llamaron la atención de Darwin, sino que son el único grupo de aves que ha experimentado una radiación adaptativa en las Antillas Menores. Varios autores se han preguntado por qué algunos grupos de aves han producido radiaciones adaptativas en archipiélagos y otros no (ej. 1, 2); quizás la inteligencia relativa pueda tener algo qué ver.
jueves, 14 de mayo de 2009
Se Busca Profesor de Planta en Bioinformática
Otro anuncio, esta vez para una posición permanente en UniAndes:
El Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de los Andes (Bogotá, Colombia) requiere un profesor asistente o asociado de tiempo completo con formación y experiencia de investigación en Biología computacional o Bioinformática. Los aspirantes deben poseer título de Ph.D., preferiblemente con experiencia posdoctoral en docencia e investigación. El candidato debe estar en disposición de promover y realizar proyectos de investigación. Son especialmente bienvenidos investigadores con experiencia en el análisis de datos moleculares en el contexto genómico o evolutivo.
Se espera que el candidato seleccionado interactúe como profesor y orientador de estudiantes de pregrado y posgrado, y que lidere una línea de investigación en el campo propuesto. En docencia se espera que el profesor dicte un curso básico general en biología y el curso de genómica y bioinformática.
Enviar hoja de vida, copia de publicaciones, una breve descripción del programa de investigación, y dos cartas de recomendación antes del 31 de julio del año 2009 a:
Comité de Contrataciones Profesorales
Departamento de Ciencias Biológicas
Universidad de Los Andes
Carrera 1 No. 18A-10
P.O.Box 4976
Bogotá, Colombia
ccontbio@uniandes.edu.co
miércoles, 13 de mayo de 2009
Se Busca Profesor Visitante de Ecología
El Departamento de Ciencias Biológicas (DCB) de la Universidad de los Andes (Bogotá, Colombia) requiere un profesor visitante en el área de Ecología (para estudiantes de carreras distintas a Biología) para el segundo semestre de 2009. Los aspirantes deben poseer título de Ph.D. Son especialmente bienvenidos investigadores con intenciones de vincularse a algún grupo de investigación del DCB con miras a la realización de una estancia postdoctoral.
Enviar hoja de vida y dos cartas de recomendación antes del 30 de junio de 2009 a:
Comité de Contrataciones Profesorales
Departamento de Ciencias Biológicas
Universidad de Los Andes
Carrera 1 No. 18A-10
Apartado Aéreo 4976
Bogotá, Colombia
ccontbio@uniandes.edu.co
Estaremos muy atentos a recibir aplicaciones!
miércoles, 22 de abril de 2009
Genes Fósiles y Homología Génica: ¿Si No es Evolución, Entonces Qué?
Con motivo de mis clases sobre evolución de los mamíferos de esta semana, he vuelto a leer algunos ejemplos fascinantes de estas dos líneas de evidencia publicados recientemente. Primero, si no es porque los mamíferos provienen de un ancestro que producía huevos, ¿cómo se explicaría la presencia de pseudogenes homólogos a los genes que codifican para las proteínas del vitelo de los pollos en el genoma de mamíferos no ovíparos como los marsupiales y placentarios [1]? Segundo, qué hipótesis distinta a la evolución predeciría que los mismos genes que se expresan en la formación de las garras en las lagartijas son los que se expresan en la formación del pelo de los mamíferos [2] y que los mismos genes que están involucrados con el veneno en algunos reptiles son los que codifican para el veneno que produce un mamífero como el ornitorrinco [3]? Se reciben propuestas.
martes, 14 de abril de 2009
Adaptaciones y Convergencias
Uno de mis artículos favoritos de fines del año pasado fue el de Robert Fleischer y colaboradores publicado en Current Biology que demostró con base en filogenias moleculares que los mieleros de Hawai de los géneros Moho y Chaetoptila, un grupo de aves extintas con picos bien adaptados para alimentarse de néctar, no pertenecían a la familia Meliphagidae de Australasia (a cuyos representantes son virtualmente idénticos en su morfología externa) como siempre se creyó, sino que eran parientes de los Bombycillidae del Nuevo Mundo, una familia de aves filogenéticamente distantes de Meliphagidae que no se alimentan de néctar sino principalmente de frutos. Aparte de la apariencia externa y la morfología del pico, las similitudes de la lengua de estas aves hawaianas con la de los Meliphagidae son realmente impresionantes. (Curiosamente, el estudio del grupo de Fleischer no hizo referencia al de Spellman y colaboradores del mismo año sobre la filogenia de Bombycillidae. En conjunto, me parece que los resultados de los dos artículos sugieren que Moho y Chaetoptila deberían ubicarse dentro de la familia Bombycillidae como la definieron Spellman et al. y no como una familia aparte - Mohoidae- como propusieron Fleischer et al.)
Poco después, otro grupo de investigadores del mismo laboratorio demostró que dos especies de aves hawaianas del grupo de los Drepanidinae adaptadas para forrajear sobre los troncos de los árboles y con morfologías superficialmente similares son parientes distantes, de forma que sus características son también el resultado de convergencia. Estas aves pertenecen a una de las radiaciones adaptativas más características de Hawaii y se suman a los ejemplos de convergencia adaptativa documentados en otras radiaciones en archipiélagos como las de largartijas Anolis en las Antillas Mayores y arañas Tetragnatha en Hawai.
Finalmente, hace unos días se publicó un estudio que muestra cómo dos grupos con historias muy distintas pero ecologías similares pueden potencialmente evolucionar características en común de forma independiente aún en períodos de tiempo breves. Los nectarínidos son un grupo de Passeriformes del Viejo Mundo que ocupa un nicho similar al de los colibríes en América (se alimentan de néctar de flores a las cuales polinizan) y que incluso han evolucionado de forma independiente coloración estructural iridiscente en el plumaje (ver trabajos sobre la diversificación de estas aves por Rauri Bowie). Una diferencia sustancial entre los dos grupos es que los colibríes, que visitan flores péndulas, realizan vuelos sostenidos ("hovering") mientras que los nectarínidos liban néctar de flores a las que pueden acceder cuando están perchados y muy rara vez o nunca revolotean para alimentarse. Pues bien, el trabajo de Geerts & Pauw al que me refiero presenta evidencia de que una especie surafricana de nectarínido hace vuelos sostenidos cuando visita (y poliniza) flores de una planta que fue introducida desde América, en donde es polinizada por colibríes. Esas ideas de selección natural y adaptación de Mr. Darwin definitivamente parecen tener sentido...
jueves, 2 de abril de 2009
De los Andes al Amazonas
Por otra parte, con base en nuevos métodos para inferir la evolución de las distribuciones geográficas usando filogenias, Santos y colaboradores demuestran que la diversidad de ranas de la familia Dendrobatidae en la Amazonía es el resultado de al menos 14 colonizaciones de linajes de origen andino que luego se han diversificado notoriamente en las tierras bajas. Este es un estudio bien convincente e interesante (aunque debo decir que algunos de sus análisis están de más - como el ancestro de la gran mayoría de los clados se reconstruye como de origen andino, poner a prueba la hipótesis de que todos los linajes salieron del Amazonas con un método estadístico sofisticado parece superfluo), pero un detalle me llama especialmente la atención. Ha habido al menos 18 colonizaciones en la otra dirección (de la Amazonía a regiones adyacentes), pero esos linajes no se han diversificado tanto. Una explicación para esto es simplemente que no ha habido suficiente tiempo pues las colonizaciones de otras regiones a partir de ancestros amazónicos tienden a ser recientes; una explicación similar, basada en el tiempo para la diversificación, se ha propuesto para el gradiente latitudinal de diversidad en ranas y patrones de riqueza de especies a lo largo de gradientes de elevación en salamandras. Otra posibilidad es que la "oportunidad ecológica" para formar especies en las montañas una vez éstas completaron su levantamiento inicial y una vez los grupos han radiado por varios millones de años allí podría ser reducida (ver trabajos de A. Phillimore, D. Rabosky, I. Lovette y T. Price). Esto parecería ir en contravía de análisis que muestran una aparente aceleración de la especiación en (pocos) grupos de aves andinas en el Pleistoceno y hacia el presente, pero a la vez es apoyado por filogenias de algunos grupos como la de los tapaculos del género Scytalopus, que muestra uno de los patrones de desaceleración en la diversificación mas notorios que conozco en comparación con lo que se ha reportado (espero publicar esto pronto!). De cualquier manera, parece que hacer más estudios comparativos sobre la diversificación en tierras altas y tierras bajas continuará siendo fructífero.
(Hice la figura de arriba combinando una imagen de Humboldt con el árbol de la vida de D. Hillis)
jueves, 19 de marzo de 2009
Fósiles Esperados e Inesperados
Otro de mis ejemplos favoritos del valor predictivo de la teoría de la evolución es la aparición de organismos fósiles con plumas en el grupo de los dinosaurios terópodos, precisamente el linaje de reptiles que varios investigadores habían sugerido (con base en evidencia independiente) era el pariente más cercano de las aves. A propósito, esta semana volví a leer este ensayo de Richard Prum, no sólo interesante por la evidencia sino divertido por la agudeza de su crítica ante "hipótesis" distintas. Los fósiles de dinosaurios terópodos con plumas que podrían ser funcionalmente útiles para proveer aislamiento térmico, para hacer despliegues de cortejo y hasta para volar son ya muchos, pero el descubrimiento de Tianyulong, un heterodontosaurio (un dinosaurio del grupo de los Ornithischia, las aves están en el clado de los Saurischia) con estructuras superficilamente similares a plumas encontrado en las ya famosas formaciones de Liaoning (China) y publicado esta semana en Nature es algo totalmente inesperado! Como lo dice un comentario en la misma revista, falta por ver si estas estructuras son verdaderamente extensiones del integumento formadas hacia afuera como las plumas, pero de todas formas el escenario evolutivo que plantea este nuevo fósil es intrigante: quizás el carácter ancestral de los dinosaurios era ser "fuzzy"! Va a ser interesante ver qué dirección toma el estudio de la evolución de las plumas a partir de esto...
jueves, 5 de marzo de 2009
Curso Evolución por Selección Natural: UniAndes-Galápagos
Quizás con esto Darwin perdone que finalmente no escribimos nada con ocasión de su cumpleaños 200 hace un mes. Acabamos de lanzar el anuncio del curso de vacaciones Evolución por Selección Natural, que vamos a dictar con Jaime Cavelier y Carlos A. Mejía entre el 1 y el 23 de julio en la Universidad de los Andes (Bogotá) y en las Islas Galápagos (Ecuador), donde estaremos a bordo de un crucero recientemente renovado recorriendo varias de las áreas que inspiraron a Darwin en su viaje en el Beagle. Este es un curso del Ciclo Básico Uniandino sin prerequisitos y está abierto a estudiantes uniandinos de todas las carreras, así como a personas externas a la universidad. Parte de mi motivación para esto es tratar de explicar de la forma más clara posible la teoría de la evolución, con el ánimo de remediar en parte algunas de las concepciones erradas que he mencionado en posts anteriores en este blog. Todos los detalles están en el anuncio. Para mayor información, escribir al correo cursodarwin@gmail.com