migración

El gris no siempre existe: cuando los extremos te evitan una epopeya.

pajaro/Durante el verano pude disfrutar de mis vacaciones en una bonita playa mexicana. Sol, calor, mar y deliciosa comida oaxaqueña. Sonaba demasiado bien como para que solamente a mis amigos y a mí se nos hubiera ocurrido ir: nos tocó compartir el paraíso con gente de distintas partes del país y varios extranjeros que viajaron desde Estados Unidos, Europa o Sudamérica. Algo parecido pasa con las aves. Durante el verano los plumíferos suelen buscar áreas con un buen clima, mucha comida sabrosa y una amplia variedad de árboles y rincones donde poder descansar. Dichos lugares resultan tan buenos que son compartidos por distintas especies de aves cuyo lugar de origen difiere de una especie a otra. Este es el caso de los zorzalitos de Swainson, unos pájaros moteados del tamaño de una golondrina, en especial de dos de sus subespecies: los zorzalitos bermejos y los zorzalitos olivos. Durante el invierno, los zorzalitos bermejos viven en el sur de México, Guatemala y Honduras, mientras que los de color olivo viven en Colombia y Venezuela. Cuando se aproxima el verano, ambas subespecies migran hacia Canadá, cerca de la región de Vancouver y comparten el espacio entre ellas.

El verano para las aves, al igual que para otras especies, no sólo significa calor y un nuevo paisaje; también hay que responder el llamado de la naturaleza y hacer lo posible por perpetuar la especie. Como muchos de los vacacionistas que van a la playa buscando perpetuar la espe… ejem, pasar un buen rato, con algún o alguna extranjera exótica, los zorzalitos terminan compartiendo algo más que la zona de veraneo: hacen caso omiso de la tenue diferencia de color entre las subespecies y ocurren apareamientos entre bermejos y olivos.

Lo que sucede después del verano es lo que realmente diferencia a estas aves tan similares. La ruta de migración es continentalmente opuesta entre las dos subespecies. Los bermejos regresan a sus hogares de invierno migrando a lo largo de la costa oeste de Estados Unidos, y México, hasta llegar a Centroamérica. Los olivos, por su parte, viajan por el lado este, buscando cruzar el Golfo de México en lado más estrecho para llegar a Yucatán y de ahí a Sudamérica.

El desenlace de esa cruza híbrida del verano es un cría que migrará por el medio de las rutas de sus padres.

Esta nueva ruta migratoria representa grandes obstáculos, literalmente, para el ave híbrida. En su viaje atravesará cordilleras de montañas, y el desierto mexicano, con pocas opciones de descanso y en un clima al que no está acostumbrado.

“Es probable que un comportamiento tan complejo como la orientación de la migración sea controlado por múltiples genes” nos cuenta Kira E. Delmore  para Historias Cienciacionales, quien junto con Darren E. Irwin (ambos de la Universidad de Columbia Británica en Canadá) estudian a estas aves y quieren saber qué es lo que pasa con la brújula, un tanto desviada, de los zorzalitos híbridos. Al parecer los plumíferos se tomaron muy en serio aquello de recibir la mitad de los genes de la madre y la otra mitad del padre.

El ADN juega un rol bastante importante. En estudios previos, ya se había notado que la cantidad de los individuos híbridos era menor a la esperada, finalmente, si las dos subespecies comparten una zona de apareamiento y son bastante parecidos –“es difícil ver [la diferencia]; normalmente usamos un espectómetro para distinguirlos” confiesa Kira-  deberían de existir varios ejemplares, o incluso, observar que las dos subespecies se vayan disolviendo en una sola.

Al parecer hay cosas que no se deben de mezclar, e instintos que no se deben de contradecir. La migración es una parte muy importante en la vida de los zorzalitos de Swanson. Así como nosotros no saltamos a un precipicio, estas aves deben de ser capaces de ver un desierto y saber que por ahí no se debe cruzar, o pondrán su vida en peligro. El bajo número de indivíduos híbridos  se debe, en gran parte, a que su ruta alterna de migración resulta demasiado exigente para las aves, y muchas mueren en el camino.

Aparentemente, el comportamiento durante la migración, la ruta elegida por cada ave, tiene grandes repercusiones para su sobreviviencia, haciendo de este comportamiento, un recurso más de la selección y la evolución. Aunque aún no es claro qué tan fuerte es su influencia, Kira intuye que es parte de la razón por la que hay una gran diversidad en ese grupo de aves: “Las divisiones migratorias son muy comunes en los pájaros cantores (miembros del orden  Passeriformes) y pueden jugar un rol importante en generar la asombrosa diversidad de este grupo”.

Al mantenerse separados, sin formar una sola especie, generan una mayor diversidad. Tal vez lo único que puedan compartir estos zorzalitos es un lugar de veraneo. Si estas divisiones son la razón de por qué escuchamos tan distintos trinos en las aves, que alegría, que se mantengan como están.

Fuentes:

Esta es la cuarta colaboración de Agustín B. Ávila-Casanueva para Historias Cienciacionales. Egresado de la carrera de Ciencias Genómicas, Agustín piensa que la divulgación de la ciencia puede llenar espacios culturales, de comunicación, científicos y lúdicos. Agustín pasea a sus perros por las mañanas, lee novelas negras y juega basquetbol. Puedes leer las anteriores colaboraciones de Agustín aquí. Ha colaborado también en Cienciorama. Puedes seguirlo de cerca en su blog.

Artículo original publicado en la revista Ecology Letters.

[Imagen: Mapa tomado del artículo original. Foto tomada del sitio de Kira Delmore. En el mapa se muestran en negro las rutas migratorias de los zorzalitos de cada subespecie y en colores las rutas de los zorzalitos híbridos. En la foto se ve a uno de los zorzalitos con uno de los localizadores GPS que les fueron montados para conocer su localización.]

Emancipando a Nemo: la travesía kilométrica de las diminutas larvas de pez payaso.

Pez Payaso. Es noche de luna llena y las aguas al sur de la costa de Oman se manchan de enjambres de pequeños animales que flotan bajo las olas. Entre ellos, hay cientos y cientos de larvas de peces payaso, que pasarán algunos días a merced de las corrientes hasta llegar a un puerto seguro: una anémona instalada en un arrecife. Sin embargo, algunas cuantas de esas diminutas larvas no podrán instalarse tan pronto en un hogar. Algunas larvas boyaran bajo las olas y sin rumbo fijo por cientos de kilómetros, y encontrarán refugio en un arrecife completamente ajeno, que los ojos de sus padres y los de los padres de sus padres nunca vieron. Es una travesía de tintes épicos que, sin embargo, no es rara entre los peces payaso.

Un grupo internacional de científicos, coordinado por Stephen D. Simpson de la Universidad de Exeter en el Reino Unido, ha descubierto que las larvas de una especie de pez payaso, llamada Amphiprion omanensis, pueden trasladarse hasta 400 kilómetros entre un arrecife y otro, a pesar de que en esos kilómetros no haya nada más que mar abierto. Este viaje es sorprendente porque las larvas de estos peces no pueden nadar, sino que flotan y se dejan llevar por las corrientes océanicas. Y es aún más sorprendente porque deben atravesar un mundo submarino en el cual lo que flota termina siendo la comida de lo que puede nadar. Pero al final, los pequeños peces payaso llegan a una nueva comunidad y allí sus congéneres los adoptan como propios.

Todo esto lo saben los investigadores no porque hayan seguido de cerca a las larvas durante su viaje (algo casi imposible por el tamaño microscópico de esos animales) ni porque les hayan puesto transmisores de ningún tipo (una segunda imposibilidad). Lo saben porque compararon el ADN entre los peces payasos de dos diferentes arrecifes.

Luego de que un equipo de 22 buzos se sumergiera casi 100 veces, buscara y capturara a los peces payaso adultos de esa especie, les tomara una pequeña muestra de una de sus aletas y los devolviera a su hogar, los investigadores extrajeron el ADN de todas esas muestras en busca de diferencias entre los peces de los diferentes arrecifes. De la misma forma en que los argentinos tienen diferencias lingüísticas con los mexicanos, los peces payaso de un arrecife ubicado al sur de la costa de Oman tenían diferencias genéticas con los peces de una arrecife ubicado al norte. Y de la misma forma en que se puede identificar a un argentino viviendo en México por la pura forma de hablar, así los investigadores identificaron a los peces norteños en los arrecifes del sur por su firma genética. Y como los peces payaso adultos sólo abandonan la seguridad de su anémona en las películas, los científicos concluyeron que debían ser las larvas las que se trasladaban de un arrecife a otro.

Este descubrimiento no sólo genera asombro, sino también es importante porque muestra que los peces payaso de arrecifes diferentes pueden seguir emparentándose, pueden seguir siendo parte de un mismo grupo que intercambia información genética. En otras palabras, los arrecifes no son islas submarinas de las cuales las especies no pueden escapar. Pero los peces a tierna edad son los que experimentan un viaje de libertad, en el que terminan por explorar y mezclarse con otras colonias en arrecifes lejanos. Todo lo contrario a la trama de Hollywood, cierto, pero la naturaleza tiene esa mala costumbre de ser más extraña que la ficción. Llamemos a esta historia, pues, “Emancipando a Nemo”.

Fuentes:

Aquí el artículo original de Simpson y sus colegas, publicado en PLOS One (de libre acceso) | Aquí la cobertura de National Geographic | Aquí una galería de fotos de diferentes especies de peces payaso.

 

 

La (otra) evolución de la migración de las aves en América.

pajarosEn este planeta, están las personas que prefieren el calor porque así no tienen que andar como cebollas, con miles de capas encima. También están las que detestan que el calor no se les vaya ni quitándose la ropa, por lo que prefieren el frío, que se va poniéndose un buen abrigo. Para otros animales, es más conveniente moverse de un lugar a otro en búsqueda de aquellas temperaturas ambientales que mejor les convengan. En el caso de las aves, sus patrones de migración ha dado buenos dolores de cabeza a muchos investigadores, debido a que son complejos.

Una hipótesis sobre el origen de estos flujos migratorios -y que ha perdurado por mucho tiempo- sostiene que los animales que se mueven, lo hacen desde los trópicos hacia zonas en el Norte con temperaturas más templadas, un comportamiento que se ha mantenido con el paso del tiempo.

Ahora, un grupo de investigadores de diferentes instituciones estadounidenses han propuesto lo contrario: las migraciones evolucionaron a través de movimientos que fueron del norte de América hacia los trópicos. Además, aquellos animales que se iban perdiendo en el camino, se asentaban en nuevas regiones, convirtiéndose en fundadores de otras especies, y contribuyendo a la diversidad tropical.

Para llegar a dichas conclusiones, los investigadores generaron un modelo para conocer el cambio en el tiempo de los lugares que animales migratorios establecen en épocas de frío y de apareamiento. A partir de esto, y junto a un árbol genealógico de aves, que incluyeron cardenales o gorriones, reconstruyeron en un programa computacional los cambios evolutivos más probables.

Los resultados permiten a los autores del trabajo asegurar que las migraciones comenzaron en el pasado desde el Norte del continente americano hacia el Sur. Además, la alta diversidad que se observa alrededor de los trópicos no es lo que llevó a las migraciones hacia el Norte, sino que, por el contrario, este es un resultado de los movimientos de esa zona de frío hacia el Sur cálido.

Fuentes:

Artículo original en PNAS | Nota fuente de The Field museum | Nota Original en el blog de Historias Cienciacionales | Imagen

 

El genoma de Benny y el poblamiento del planeta

Por mucho tiempo se creyó, al grado de incluso darse por un hecho, que todas las poblaciones humanas modernas procedemos de una única migración fuera de África hacia el resto del mundo (Europa, Asia y Oceanía). Bajo esta suposición, los primeros pobladores australianos se habrían separado de una población de origen asiático, la cual previamente se habría separado de los ancestros de los europeos. Sin embargo, la obtención del primer genoma de un aborigen australiano, recientemente publicada en la revista Science por un equipo internacional de investigadores, nos obligan a reinterpretar la prehistoria de nuestra especie y su migración a Australia.

En la primera mitad del siglo XX, un aborigen australiano de la región de Goldfields, en el sur de Australia Occidental, obsequió un mechón de cabello al antropólogo británico Alfred Cort Haddon. Cien años más tarde, gracias a los avances en la tecnología del DNA antiguo, el material genético en ese mechón de cabello nos ha permitido estudiar la genética de los primeros australianos, además de cambiar nuestra visión de cómo fue que los primeros seres humanos se dispersaron por el mundo.

La evidencia arqueológica indica que los humanos modernos han habitado Australia desde hace unos 50,000 años. Ahora, gracias al análisis del genoma de Benny, como cariñosamente lo nombraron los científicos, es posible establecer que los aborígenes australianos provienen de una antigua migración hacia Asia, la cual se cree que ocurrió hace unos 70,000 años, es decir, unos 24,000 años antes que la migración que dio origen a las poblaciones modernas de Asia y Europa. De acuerdo a la tasa de mutación genética en humanos, es posible estimar que los antepasados de los aborígenes australianos se separaron de los antepasados de otras poblaciones humanas hace aproximadamente entre 62,000 y 75,000 años. Por lo tanto, los aborígenes australianos descienden directamente de los primeros exploradores modernos, lo que convierte a los aborígenes australianos en la población que más tiempo ha permanecido en el sitio donde actualmente habitan, ya que son descendientes directos de las primeras personas que llegaron a esta región hace aproximadamente 50,000 años.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores compararon el genoma de Benny con información genética de más de 1,200 individuos de 79 poblaciones distintas, lo cual permitió determinar que, a nivel genético, los aborígenes australianos se encuentran entre los nativos de las islas Salomón en Papúa Nueva Guinea y un grupo de cazadores recolectores denominados Aeta que habitan en Filipinas. Además, encontraron que los aborígenes comparten más variaciones genéticas con poblaciones asiáticas que europeas, y que los europeos y los asiáticos son más similares entre sí, con respecto a su similitud con Benny. Este tipo de comparaciones permite estimar que, antes de que los aborígenes australianos tuviesen un primer contacto con europeos, habrían permanecido aislados del resto de las poblaciones humanas, por lo menos, entre unos 15,000 y 30,000 años.

Asimismo, los investigadores realizaron un análisis en el cual compararon el genoma de Benny con los del Neandertal y Denisova, encontrando que la proporción de variaciones genéticas compartidas con el Neandertal es similar a la de otras poblaciones europeas y asiáticas, mientras que una gran parte de las variaciones genéticas en el genoma aborigen son compartidas con los denisovianos. Esto indica que los ancestros aborígenes y denisovianos mantuvieron un intercambio genético.

El profesor Eske Willerslev de la Universidad de Copenhague, quien dirigió el estudio, explica: "Los aborígenes australianos son descendientes de los primeros exploradores humanos. Mientras que los antepasados de los europeos y los asiáticos se ubicaban en algún lugar de África o el Medio Oriente, en espera de explorar su mundo más allá, los antepasados de los aborígenes australianos se expandieron rápidamente. [...] Fue un viaje realmente increíble que debe haber exigido excepcionales habilidades de supervivencia y valentía ".

Hasta hace poco, el único genoma humano antiguo se había obtenido de pelo conservado en condiciones de congelación. Al lograr secuenciar exitosamente un genoma derivado de una muestra de cabello conservada en condiciones mucho menos ideales, los científicos han abierto un nuevo horizonte en el estudio de la historia natural de nuestra especie. A través del análisis de colecciones de museos, y en colaboración con grupos de descendientes de estos antiguos exploradores, será posible estudiar la historia genética de muchas poblaciones indígenas del mundo, para así lograr entender mejor no solo a Benny, sino a toda nuestra especie.

Da click para ver un video de la Universidad de Copenhague explicando el descubrimiento (subtitulado en español)

Acerca del autor: María Ávila es egresada de la UNAM y actualmente realiza un doctorado en bioinformática en el Centro de GeoGenética de la Universidad de Copenhague, Dinamarca.

Referencias: (1) Rasmussen et al. An Aboriginal Australian Genome Reveals Separate Human Dispersals into Asia Science, 2011.