Especiación rápida en aves: los juncos de Norteamérica

Los juncos de ojo oscuro, Junco hyemalis, y los juncos de ojo amarillo, Junco phaeonotus, son gorriones de la familia Emberizidae cuya evolución ha seguido caminos muy diferentes.

Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) pudieron demostrar en 2016 cómo los primeros se han diversificado en al menos seis linajes diferentes desde Arizona hasta Alaska en solo 15.000 años, mientras los segundos apenas muestran diferencias tras cientos de miles de años de aislamiento geográfico en las montañas de México y Guatemala.

Las poblaciones de junco de ojo oscuro lucen plumajes muy distintos en función de su distribución geográfica. Son grises con la espalda roja en Colorado, marrones con capucha negra en California o completamente grises en Nuevo Hampshire y, sin embargo, las diferentes poblaciones son capaces de reproducirse fácilmente y formar híbridos cuando entran en contacto. Esta observación paradójica había representado un enigma para los ornitólogos durante décadas.

"Los nuevos datos genómicos revelan que la razón es el reciente origen de los linajes, que a pesar de ser muy diferentes en color, todavía no han evolucionado barreras reproductivas definitivas", explica Borja Milá, investigador del MNCN. Frente a esta rápida especiación (o formación de dos linajes evolutivos diferentes), las poblaciones de junco de ojo amarillo han permanecido aisladas en montañas de Centroamérica durante cientos de miles de años sin apenas diferenciarse en color y forma.

junco2

Imagen superior: tres subespecies del junco de ojo oscuro de Norteamérica que muestran las grandes diferencias en el color de su plumaje. De izquierda a derecha: Junco hyemalis caniceps de Colorado, Junco hyemalis hyemalis de New Hampshire y Junco hyemalis oreganus de California © Borja Milá.

"Los modelos evolutivos tradicionales enfatizan el papel del aislamiento geográfico durante periodos muy largos de tiempo para que se generen nuevas especies, pero nuestros datos sobre los juncos dicen otra cosa. Parece que la especiación se puede dar mucho más rápido de lo que se creía cuando la selección natural o sexual es fuerte, mientras que el aislamiento geográfico por sí solo parece ser mucho menos efectivo en este grupo de aves" contextualiza Milá. "Al recolonizar Norteamérica tras la última glaciación, las poblaciones de los juncos de ojo oscuro se tuvieron que adaptar a muchas condiciones distintas, mientras que los de ojo amarillo, que permanecieron en las estables montañas de Centroamérica, no tuvieron incentivos para cambiar", continúa.

junco3

Imagen superior © 2014 Borja Milá.

Gracias a las nuevas técnicas de secuenciación de ADN que permiten obtener gran cantidad de marcadores distribuidos a lo largo de todo el genoma, los investigadores han podido demostrar la rápida evolución de los distintos linajes del junco de ojo oscuro.

Además, el hecho de que las diferencias genéticas entre linajes estén distribuidas por todo el genoma sugiere que la selección natural ha podido actuar sobre una multitud de regiones genómicas distintas, y no solo en genes concretos. Esto es congruente con un proceso de adaptación a las condiciones ambientales locales, que habría sido el motor de la rápida divergencia genética y fenotípica (la expresión del genoma).

"Las marcadas diferencias en patrón de coloración entre las poblaciones de junco de ojo oscuro, así como el aumento de las diferencias entre machos y hembras a medida que cambiamos de latitud, sugieren que la selección sexual también ha jugado un papel importante en el proceso de diversificación de este grupo, mientras el aislamiento de las poblaciones de junco de ojo amarillo en hábitats similares parece haber estancado su evolución a pesar de los largos periodos de aislamiento geográfico", explica Milá.

La investigación fue producto de varios años de trabajo de campo y laboratorio en colaboración con colegas de EEUU, México y Guatemala, financiada en parte por el programa bilateral España-México del CSIC y el Plan Estatal de Investigación Científica.

Friis, G., Aleixandre, P., Rodríguez-Estrella, R., Navarro-Sigüenza, A. y Milá, B. (2016) Rapid postglacial diversification and long-term stasis within the songbird genus Junco: phylogeographic and phylogenomic evidence. Molecular Ecology

MNCN-CSIC

Suplemento EcoCult

El suplemento EcoCult: Ecodiversidad y Cultura Ambiental, editado por la revista The Cult (Thesauro Cultural), es una publicación dedicada a la divulgación de las ciencias naturales y a la protección de la vida silvestre.

Desde 2017, ofrece cada día información y reportajes sobre todos los ámbitos de la naturaleza, con particular atención a la biodiversidad, la investigación, la protección de los espacios naturales y la educación ambiental.

Copyright del avatar (Lince ibérico, Lynx pardinus) © Akira Urrero. Reservados todos los derechos.

ECOCULT041

Lobo (Oberon7up), ratonero de cola roja (Putneypics) y paisaje montañoso (Dominik Bingel), CC

ECOCULTdinosaurio

  • El científico en la huerta
    Escrito por
    El científico en la huerta Observación, formulación de hipótesis, experimentación, control de variables y conclusiones... No, no les estoy proponiendo una investigación en el laboratorio, aunque algo hay de ello. En realidad, esa metodología científica es la misma que Bill…
  • Los luchadores mongoles ancestrales
    Escrito por
    Los luchadores mongoles ancestrales El Naadam es el festival cultural más importante en Mongolia. Durante tres días, cientos de contendientes participan en “los tres juegos de los hombres” que dan vida al festival: arquería, carreras de caballos y la…
  • El petróleo, la biosfera y el colapso de la civilización
    El petróleo, la biosfera y el colapso de la civilización A comienzos de 2015, cual Anno Salutis Humanae, los humanos terrícolas suspendieron la búsqueda de petróleo en las Islas Canarias. No fue porque la presión popular se incrementase en virtud de principios superiores al ‒como…

ECOCULTcaballo

Caballo islandés (Trey Ratcliff), garza real (David MK), vacas de las Highlands (Tim Edgeler), pavos (Larry Jordan) y paisaje de Virginia (Ed Yourdon), CC

  • ¿Para qué sirven las abejas?
    Escrito por
    ¿Para qué sirven las abejas? Si me lee un apicultor o un aficionado a la repostería, seguramente se llevará las manos a la cabeza. "¿Que para qué sirven las abejas? –repetirá, molesto, con los ojos encendidos– ¿Pero es que hay…
  • Charles Darwin: el hombre y sus mitos
    Escrito por
    Charles Darwin: el hombre y sus mitos La teoría de evolución mediante selección natural de Charles Darwin ha sido descrita quizá como la teoría científica más innovadora y más radical jamás propuesta. Para algunos ateos, como Richard Dawkins y Daniel Dennet, es…