La llegada hace 36 años de un pájaro extraño a una isla remota en el archipiélago de Galápagos ha proporcionado evidencia genética directa de una forma novedosa en la que surgen nuevas especies.

En la edición de esta semana de la revista ‘Science’, investigadores de la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, y la Universidad de Uppsala, en Suecia, informan de que el recién llegado perteneciente a una especie se apareó con un miembro de otra especie residente en la isla, dando lugar a una nueva especie.

El estudio proviene del trabajo realizado en los pinzones de Darwin, que viven en las Islas Galápagos en el Océano Pacífico. La ubicación remota ha permitido a los investigadores estudiar la evolución de la biodiversidad debido a la selección natural.

La observación directa del origen de esta nueva especie se produjo durante el trabajo de campo llevado a cabo durante las últimas cuatro décadas por B. Rosemary y Peter Grant, dos científicos de Princeton, en la pequeña isla de Daphne Major.

“La novedad de este estudio es que podemos seguir la aparición de nuevas especies en la naturaleza”, afirma B. Rosemary Grant, bióloga de investigación sénior, emérita y bióloga senior del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. “A través de nuestro trabajo en Daphne Major, pudimos observar el apareamiento de dos aves de diferentes especies y luego seguir lo que sucedió para ver cómo se produjo la especiación”, añade.

En 1981, un estudiante graduado que trabajaba con los Grant en Daphne Major detectó al recién llegado, un macho que cantaba una canción inusual y era mucho más grande en tamaño de cuerpo y pico que las tres especies de aves residentes en la isla. “No lo vimos volar desde el mar, pero lo notamos poco después de su llegada. Era tan diferente de los otros pájaros que sabíamos que no había nacido de un huevo en Daphne Major”, apunta Peter Grant, profesor emérito de Zoología y de Ecología …

Los investigadores tomaron una muestra de sangre y liberaron al ave, que más tarde se cruzó con un pinzón terrestre residente de la especie ‘Geospiz fortis’, iniciando un nuevo linaje. Los Grant y su equipo de investigación siguieron el nuevo “linaje de Big Bird” durante seis generaciones, tomando muestras de sangre para su uso en análisis genéticos.

EL AISLAMIENTO REPRODUCTIVO, PASO CRÍTICO EN EL INICIO DE UNA ESPECIE

En el estudio actual, los investigadores de la Universidad de Uppsala analizaron el ADN recogido de las aves parentales y sus crías a lo largo de los años. Los científicos descubrieron que el progenitor macho original era un gran pinzón de cactus de la especie ‘Geospiza conirostris’ de la isla Española, que se encuentra a más de 100 kilómetros (62 millas) al sureste en el archipiélago.

La notable distancia significaba que el macho pinzón no podía regresar a su hogar para aparearse con un miembro de su propia especie y así elegir un compañero de entre las tres especies que ya estaban en Daphne Major. Este aislamiento reproductivo se considera un paso crítico en el desarrollo de una nueva especie cuando se cruzan dos especies separadas.

Los descendientes también se aislaron reproductivamente debido a que su canción, que se usa para atraer parejas, era inusual y no logró atraer a las hembras de las especies residentes. La descendencia también se diferenció de la especie residente en tamaño y forma del pico, lo cual es una señal importante para la elección del compañero. Como resultado, los descendientes se aparearon con miembros de su propio linaje, fortaleciendo el desarrollo de la nueva especie.

Los investigadores habían asumido anteriormente que la formación de una nueva especie lleva mucho tiempo, pero en el linaje ‘Big Bird’ sucedió en solo dos generaciones, según las observaciones realizadas por los Grant en el campo en combinación con los estudios genéticos.

Las 18 especies de pinzones de Darwin derivaron de una única especie ancestral que colonizó las Galápagos hace aproximadamente de uno a dos millones de años. Desde entonces, los pinzones se han diversificado en diferentes especies, y los cambios en la forma y el tamaño del pico han permitido que diversas especies utilicen distintas fuentes de alimentos en las Galápagos. Un requisito fundamental para que se produzca la especiación mediante la hibridación de dos especies distintas es que el nuevo linaje debe ser ecológicamente competitivo, es decir, competir por los alimentos y otros recursos con las otras especies, y este ha sido el caso del linaje de ‘Big Bird’.

“Es muy llamativo que cuando comparamos el tamaño y la forma de los picos ‘Big Bird’ con las morfologías del pico de las otras tres especies que habitan Daphne Major, los ‘Big Birds’ ocupan su propio nicho en el espacio de la morfología del pico”, dice el primer autor del estudio, Sangeet Lamichhaney, investigador postdoctoral en la Universidad de Harvard. “Por lo tanto, la combinación de variantes genéticas a partir de las dos especies entrecruzadas en conjunto con la selección natural condujo a la evolución de una morfología del pico que era competitiva y única”, añade.

La definición de una especie ha incluido tradicionalmente la incapacidad de producir una progenie completamente fértil de especies entrecruzadas, como es el caso del caballo y el burro. Sin embargo, en los últimos años ha quedado claro que algunas especies estrechamente relacionadas, que normalmente evitan la reproducción entre sí, sí producen descendientes que pueden transmitir genes a las generaciones posteriores.

Los autores del estudio han informado previamente que ha habido una considerable cantidad de flujo de genes entre las especies de pinzones de Darwin durante los últimos miles de años. Uno de los aspectos más llamativos de este estudio es que la hibridación entre dos especies distintas condujo al desarrollo de un nuevo linaje que después de solo dos generaciones se comportó como cualquier otra especie de pinzones de Darwin, explica Leif Andersson, profesor de la Universidad de Uppsala, que también está afiliado a la Universidad sueca de Ciencias Agrícolas y la Universidad de Texas A & M.

“Un naturalista que vino a Daphne Major sin saber que este linaje surgió hace poco habría reconocido este linaje como una de las cuatro especies de la isla. Esto demuestra claramente el valor de los estudios de campo de larga duración”, afirma. Es probable que los nuevos linajes como los ‘Big Birds’ se han originado muchas veces durante la evolución de los pinzones de Darwin, según los autores.

La mayoría de estos linajes se han extinguido, pero algunos pueden haber llevado a la evolución de las especies contemporáneas. “No tenemos ninguna indicación sobre la supervivencia a largo plazo del linaje ‘Big Bird’, pero tiene el potencial de convertirse en un éxito, y proporciona un hermoso ejemplo de una forma en que ocurre la especiación –celebra Andersson–. A Charles Darwin le hubiera encantado leer este artículo”.