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Científicos han documentado, en un estudio realizado en lagartijas que cambian de color, el denominado 'efecto Baldwin', propuesto por el psicólogo James Mark Baldwin en 1896, en lagartijas versátiles.

Queda ilustrado así un proceso evolutivo que guarda relación con los cambios de pigmentación de especies para la adaptación a sus hábitats.

Las lagartijas con manchas laterales en la mayor parte del desierto de Mojave, en Estados Unidos, tienen marcas marrones y bronceadas que se mezclan bien con el entorno desértico. Sin embargo, en el flujo de lava del cráter Pisgah, un cono de ceniza volcánica dentro del propio desierto de Mojave, se encuentra una población muy diferente de lagartijas con manchas laterales, tan negras como las rocas en las que viven.

La pregunta es cómo invaden los animales nuevos entornos diferentes de aquellos para los cuales la evolución los ha equipado con adaptaciones finamente ajustadas. Las lagartijas de color claro en un flujo de lava deberían ser fáciles de atrapar para los depredadores, entonces, ¿cómo sobrevivieron lo suficiente como para desarrollar una coloración más oscura? Una explicación ha sido que muchos de los rasgos de un animal no son fijos, sino que pueden cambiar durante su vida. Esta 'plasticidad fenotípica' permite a los animales individuales alterar su apariencia o comportamiento lo suficiente como para sobrevivir en un nuevo entorno. Finalmente, las nuevas adaptaciones que promueven la supervivencia surgen en la población a través de cambios genéticos y la selección natural, que actúa sobre la población a lo largo de generaciones. Esto se conoce como el 'efecto Baldwin'.

Los científicos que estudian las lagartijas con manchas laterales en el flujo de lava del Pisgah ahora han documentado este proceso con meticuloso detalle. Mostraron cómo las lagartijas individuales pueden cambiar de color en un nuevo entorno para volverse más oscuras en la lava; identificaron genes que regulan la coloración y que difieren entre las poblaciones dentro y fuera de la lava; y descubrieron que los cambios genéticos en la población adaptados al flujo de lava hacen que esas lagartijas sean más oscuras que otras.

Sus hallazgos, publicados este jueves en 'Current Biology', pueden ser el ejemplo más detallado del efecto Baldwin que ocurre en una población silvestre. "Es una idea antigua y muy poderosa, y ahora tenemos evidencia genética de cómo sucede en la naturaleza", afirma el coautor Barry Sinervo, profesor de Ecología y Biología Evolutiva en la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos.

Sinervo ha estado estudiando lagartijas con manchas en California durante más de 30 años. El primer autor, Ammon Corl, quien obtuvo su doctorado en el laboratorio de Sinervo, ahora se encuentra en el Museo de Zoología de Vertebrados de la Universidad de California en Berkeley. Corl dice que se enteró de la población de lagartos Pisgah gracias a la tesis doctoral de la coautora Claudia Luke, ahora en la Universidad Estatal de Sonoma, en California.

"Claudia descubrió cómo de plástica es su coloración, y yo evalué cambios genéticos que afectaron la coloración en la población del Pisgah --detalla Corl--. Baldwin predijo que la plasticidad permite a los organismos colonizar nuevos ambientes, y luego desarrollan nuevas adaptaciones a través de la selección natural. Hasta ahora, sin embargo, no contamos con las herramientas genéticas para demostrar que esto sucede en el campo".

ACUMULACION LENTA Y GRADUAL DE PIGMENTO DE MELANINA OSCURA

Cuando los investigadores mueven lagartijas con manchas laterales de un fondo a otro (por ejemplo, de arena a roca de lava), los cambios en la coloración comienzan a aparecer dentro de una semana, y los cambios graduales en la coloración continúan durante meses después. "Parece que hay una acumulación lenta y gradual del pigmento de melanina oscura", señala Corl.

Las poblaciones de lagartijas dentro y fuera del flujo de lava tienen esta plasticidad que les permite cambiar de color cuando se mueven a un nuevo entorno. Pero las dos poblaciones también presentan diferencias hereditarias en la pigmentación. El análisis genético reveló diferencias entre las dos poblaciones en dos genes implicados en la regulación de la producción de melanina.

Los investigadores cruzaron lagartos de las dos poblaciones, criaron a la descendencia en un ambiente común y midieron la coloración de la descendencia. Esos experimentos demostraron que las variaciones en los genes relacionados con la melanina se correlacionan con la oscuridad de las pieles de las lagartijas.

El muestreo genético de lagartijas con manchas laterales que rodean el flujo de lava mostró que las variantes genéticas encontradas en la población de lava están restringidas a esa población, sugiriendo que las variantes surgieron a través de mutaciones que ocurrieron en lagartijas que viven en la lava y se diseminaron dentro de esa población. Los estudios de modelos demográficos sugirieron que las nuevas mutaciones surgieron miles de años después del flujo de lava, hace unos 22.000 años.

"Hemos estudiado lagartijas con manchas laterales por todas partes, incluso en otro flujo de lava, y estas variantes genéticas solo se encuentran en Pisgah, así que sabemos que es allí donde surgieron --afirma Sinervo--. Estos son los genes que rigen la coloración mediante el control de la vía de producción de melanina, pero de una manera compleja. Los lagartos Pisgah tienen la mejor combinación con el color de la lava de cualquier población, sin embargo, todavía pueden volver a la arena y coincidir con un fondo completamente diferente".