El gen que encendi¨® la mente de Darwin

Los pinzones de las islas Gal¨¢pagos son el icono por excelencia de la biolog¨ªa evolutiva, porque fue el hecho de que su pico tuviera una forma muy distinta en cada isla lo que revel¨® a Charles Darwin, durante la expedici¨®n del Beagle en la d¨¦cada de 1830, que las especies no eran estables, sino que variaban bajo las distintas presiones del entorno. Cient¨ªficos suecos han analizado 120 genomas que incluyen las 15 especies existentes de esos p¨¢jaros, y han revelado as¨ª el gen crucial para la variaci¨®n de la forma del pico.

Se llama ALX1, fue descubierto en la mosca y tambi¨¦n afecta a los rasgos faciales humanos. Una singular soluci¨®n al enigma que encendi¨® la mente de Darwin y, por tanto, dio la salida a la teor¨ªa que fund¨® la biolog¨ªa moderna. Los aniversarios no son m¨¢s que fetiches, pero Leif Andersson y sus colegas de la Universidad de Uppsala (Suecia), en colaboraci¨®n con bi¨®logos evolutivos de Princeton (Estados Unidos), se complacen en subrayar que este jueves hace justo 206 a?os del nacimiento de Darwin. Su trabajo se publica en el art¨ªculo principal de la revista Nature.

"Cuando me fijo en esas islas", anot¨® Darwin en su diario en julio de 1836, en referencia a las Gal¨¢pagos, "todas a la vista unas de otras y moradas por esos p¨¢jaros que solo difieren un poco en estructura y que ocupan el mismo lugar en la naturaleza, debo sospechar que son variedades... Tales hechos socavan la estabilidad de las especies".

El caso de los pinzones de las Gal¨¢pagos, como el de otros animales de esas islas, es un ejemplo de lo que hoy se denomina una "radiaci¨®n adaptativa". El ancestro de todas esas variedades de pinzones lleg¨® del continente hace dos millones de a?os, m¨¢s o menos cuando los primeros Homo erectus evolucionaron en ?frica. Su separaci¨®n en poblaciones relativamente aisladas en las distintas islas --lo que restringi¨® el flujo gen¨¦tico entre ellas-- y el hecho de que la ecolog¨ªa de cada isla les impusiera un estilo de vida, y unas necesidades alimentarias algo distintas, se conjuraron para que los pinzones originales se hayan dividido en 15 especies distintas en solo dos millones de a?os.

Debo sospechar que son variedades... Tales hechos socavan la estabilidad de las especies"

Uno de los resultados del extenso estudio gen¨®mico de los cient¨ªficos de Uppsala es que, de forma algo parad¨®jica, el aislamiento entre islas, nunca fue completo y que, de hecho, las ocasionales hibridaciones entre los pinzones de unas islas y otras han sido fundamentales para la aparici¨®n de algunas nuevas especies. Los cruces entre islas no son la norma --en algunos casos se puede trazar el origen de una nueva variedad a un suceso de hibridaci¨®n concreto y fechado hace un mill¨®n de a?os--, pero han sido importantes para la evoluci¨®n de nuevas formas.

Las variaciones entre unos pinzones y otros afectan a todo el cuerpo, y tambi¨¦n a rasgos como el comportamiento y el tipo de canto, pero son particularmente llamativas en la forma del pico. Este fue el rasgo que llam¨® la atenci¨®n de Darwin. Y tambi¨¦n es el que permite a estos p¨¢jaros alimentarse de fuentes tan dispares como semillas, insectos, el n¨¦ctar de las flores de un cactus local o incluso la sangre de las iguanas, que tambi¨¦n era un recurso abundante en algunas de las islas. De ah¨ª que Andersson y sus colegas hayan puesto un ¨¦nfasis especial en la gen¨¦tica del pico.

Los investigadores han comparado los genomas de las dos especies con los picos m¨¢s romos y las dos especies con los picos m¨¢s puntiagudos. La comparaci¨®n revel¨® 15 zonas del genoma sospechosas, y seis de ellas ya hab¨ªan sido asociadas por estudios anteriores con genes implicados en el desarrollo craneofacial. El gen ALX parece ser el m¨¢s significativo de todos, porque los investigadores han podido asociar sus variaciones no s¨®lo a las diferencias de forma del pico entre unas especies y otras, sino incluso entre los individuos dentro de una sola especie.

El gen ALX --o mejor, el primer miembro de su familia-- fue descubierto en la mosca Drosophila melanogaster, el organismo modelo de la gen¨¦tica del desarrollo. Su nombre viene por un camino tortuoso de aristaless, porque en la mosca algunas de sus variantes eliminan la arista, uno de los segmentos de la antena. Y pertenece a una noble familia gen¨¦tica, los genes con homeobox (de ah¨ª la X), que en muchos casos organizan la forma del cuerpo y de cada de una de sus partes, y de una manera que tiene asombrosas invariantes en todos los animales, incluido el lector.

Las ocasionales hibridaciones entre los pinzones de unas islas y otras han sido fundamentales para la aparici¨®n de algunas nuevas especies

El gen ALX tiene, de hecho, una funci¨®n esencial en el desarrollo craneofacial de todos los vertebrados, y sus mutaciones nulas (las que eliminan por completo su funci¨®n) causan malformaciones frontonasales en nuestra especie, entre otros graves defectos de nacimiento. Andersson sospecha que otras variaciones m¨¢s suaves del gen est¨¢n detr¨¢s de la ?mpresionante diversidad facial entre las personas". Al final, todos acabamos retratados por el pico. Un largo recorrido para los humildes p¨¢jaros que Darwin estudi¨® en las islas Gal¨¢pagos en una de las p¨¢ginas m¨¢s brillantes de la historia de la biolog¨ªa.