Las plantas carnívoras y los bígaros demuestran que la naturaleza no quiere 'monstruos'

Determinar el origen de estas modificaciones disruptivas es complicado: la mayoría ocurrieron hace miles de años, en momentos en los que la vida era completamente diferente a cómo es hoy, con seres ahora extintos que, sin embargo, jugaron un papel determinante en la evolución. Algunas teorías señalan que hay veces que la naturaleza da lugar a los llamados 'monstruos prometedores', individuos con capacidades adaptativas disruptivas que después heredan sus descendientes; por el contrario, otras hipótesis sostienen que la selección natural favorece los pasos intermedios y que por muy sorprendentes que sean las nuevas cualidades, estas siempre se 'cocinan' en los genes poco a poco.

Ahora, dos estudios independientes centrados en plantas carnívoras por un lado y en los codiciados bígaros por otro apoyan la teoría de que sus raras características se mostraron después de muchos cambios graduales que acabaron confluyendo en su nueva habilidad: por un lado un refinado mecanismo de caza; por otro, la capacidad para parir hijos como los mamíferos. Ambos trabajos acaban de publicarse en el último número de la revista 'Science' (aquí y aquí).

El equipo liderado por Guillaume Chomicki, biólogo evolutivo de la Universidad de Durham (Reino Unido) se fijó en las exóticas plantas carnívoras, una rara avis dentro de los vegetales que obtienen la mayor parte de sus nutrientes de insectos que capturan entre sus 'fauces'. En concreto, se fijaron en dos especies: la Nepenthes gracilis (o planta de jarra esbelta, oriunda de las islas de Sonda, al oeste del archipiélago malayo), y la Nepenthes pervillei (la única planta carnívora de las Seychelles).

A pesar de estar a cientos a miles de kilómetros de distancia y separadas por el Océano Índico, ambas especies comparten una forma de 'jarra' única, que en realidad es una hoja modificada que contiene sus jugos digestivos al fondo. Sobre ésta, otra hoja a modo de 'tapa' y recubierta de néctar, atrae a sus presas. Cuando llueve, las gotas que caen sobre la tapa hacen que se incline, enviado a su víctima al interior de la trampa y tapando la jarra.

Los autores demostraron que este mecanismo de captura es el resultado de tres cambios evolutivos distintos: por un lado, hubo una transformación estructural; otra química; y, finamente, una mecánica. Los análisis hallaron que «estas tres modificaciones evolucionaron por separado y de forma paralela en las dos especies», señalan los autores, dando lugar en ambos casos a la misma trampa por una «coincidencia espontánea» de todos los cambios. Es decir, las dos plantas carnívoras acabaron con la misma estrategia

Un segundo equipo independiente, liderado por Sean Stankowski, del Institute of Science and Technology Austria (ISTA), centró sus análisis en el caracol marino Littorina saxatilis. Conocido como bígaro áspero, ha sido un quebradero de cabeza para los científicos, ya que ha sido muy complicado de clasificar (aunque es un 'sospechoso habitual' en las costas del Atlántico norte). Aparte de tener muchas formas de caparazón y ocupar diferentes tipos de hábitats, L. saxatilis tiene un modo reproductivo único: ha evolucionado para parir a sus crías, mientras que especies relacionadas de caracoles marinos que comparten su hábitat ponen huevos.

Esta condición única, además, evolucionó hace apenas 100.000 años, lo que significa 'ayer' en términos evolutivos. «Casi todos los mamíferos dan a luz y esta función acompaña su evolución desde hace unos 140 millones de años. Sin embargo, en este estudio podemos investigar cómo la vida evolucionó de forma completamente independiente y mucho más recientemente en los caracoles marinos», afirma Stankowski.

Los autores se llevaron una sorpresa al comparar los genomas de L. saxatilis con otras especies relacionadas que ponen huevos: a pesar de que el rasgo de ser vivíparo era único para el bígaro áspero, éste no parecía formar parte de un solo grupo evolutivo. Este desajuste permitió desenredar la base genética del caracol y los cambios que promovieron que hoy sea el único en su tipo que da a luz a sus crías. La clave estaba en 50 variaciones de genes.

«Pudimos identificar 50 regiones genómicas que juntas parecen determinar si los individuos ponen huevos o dan a luz crías vivas -dice Stankowski-. No sabemos exactamente qué hace cada región, pero pudimos vincular muchas de ellas con diferencias reproductivas al comparar patrones de expresión genética en caracoles que ponen huevos y caracoles que viven».

Gracias a esta ventaja evolutiva, los bígaros pudieron extenderse a nuevas áreas donde los caracoles ovíparos tenían más complicada la supervivencia. «No lo sabemos con certeza, pero la transición de la puesta de huevos a la vida puede haber surgido por selección natural que favoreció un mayor tiempo de retención de los huevos, y los huevos finalmente eclosionaron dentro de la madre. Especulamos que los huevos podrían haber sido más susceptibles a la desecación, al daño físico y a los depredadores», señala el autor.

A pesar de estar centrados en dos seres vivos muy diferentes, ambos estudios apoyan la teoría de que la evolución es más como una marmita de genes cociendo a fuego lento que una olla exprés. «Ha habido un largo debate sobre si la acumulación de pequeños cambios graduales o de grandes saltos es más importante en la evolución de la diversidad», escribe Kathryn Elmer, de la Universidad de Glasgow, en un artículo que pone en perspectiva los dos trabajos. «Chomicki y Stankowski no identificaron un solo gran paso evolutivo o mutación de gran impacto que llevó a la especie a un nuevo nivel de innovación fenotípica».

«Nuestros resultados cambiarán la forma en que los biólogos ven las grandes transiciones evolutivas, desviando el foco de los grandes saltos en la evolución hacia la comprensión de los beneficios progresivos de los pequeños pasos evolutivos«, insiste Chomicki. »También ayudarán a otros a analizar las bases genéticas e históricas de otros rasgos adaptativos, lo cual es importante cuando muchos organismos se ven obligados a adaptarse rápidamente a un mundo cambiante».