29 de Marzo de 2011.
Un equipo internacional de investigadores liderado por la Universidad de Brown ha acumulado el mayor árbol de la evolución (filogenia) de plantas. Se ha sabido que los principales grupos de plantas retocan su diseño y sus características antes de girar rápidamente hacia nuevas especies. El hallazgo da un vuelco al pensamiento de larga data de que las tasas de especiación de las plantas están vinculadas al primer desarrollo de un nuevo rasgo físico o de un mecanismo. Los resultados se publican en el American Journal of Botany.
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| Los botánicos, probaron que los botánicos que habían pensado por un tiempo que las nuevas especies proliferaron poco después de que las plantas desarrollaron un rasgo físico nuevo. Stephen Smith y sus colegas han demostrado que las plantas pueden tomarse su tiempo para ser sometidos a una especiación grande. Crédito: Cohea Mike / Universidad de Brown |
Al igual que una empresa crea nuevas y mejores versiones de un producto para aumentar la cuota de mercado y la plataforma de su línea esencial, un equipo internacional de investigadores liderado por la Universidad de Brown ha encontrado que las plantas retocan su diseño y desempeño antes de inundar el ambiente con versiones nuevas y mejoradas de sí mismas.
La cuestión: ¿Cuándo un grupo de plantas con el mismo ancestro, llamado subtipo (clado), comienzan a girar hacia nuevas especies? Los biólogos siempre han asumido que la rápida especiación se produjo cuando un subtipo (clado) desarrolló por primera vez un nuevo rasgo físico o un mecanismo y había comenzado su rama genética propia. Pero el equipo, dirigido por el investigador asociado postdoctoral de Brown, Stephen Smith, descubrió que los principales linajes de plantas con flores no comenzaron la reproducción rápida de nuevas especies hasta que hubieran llegado a un punto de desarrollo en lo que sería el éxito de la especiación y a una tasa máxima. Los resultados se publican en el American Journal of Botany.
"La evolución no es lo que se pensaba anteriormente ", dijo Smith, quien trabaja en el laboratorio del biólogo de Brown Casey Dunn. "No es como si usted consigue una flor, y la especiación (rápidamente) se produce. Hay un desfase. Otra cosa está sucediendo. Hay una fase de desarrollo del producto por así decirlo. "
Para desentrañar la tasa de especiación latente, Smith y sus colegas de la Universidad de Yale y el Instituto de Estudios Teóricos de Heidelberg en Alemania han compilado la filogenia de plantas más grande hasta la fecha, involucrando a 55.473 especies de angiospermas (plantas con flores), la línea genealógica que representa aproximadamente el 90 por ciento de todas plantas en todo el mundo. El grupo analizó los perfiles genéticos de seis subtipos (clados) de angiospermas importantes, como las gramíneas (Poaceae), las orquídeas (Orchidaceae), los girasoles (Asteraceae), frijoles (Fabaceae), eudicotas (Eudicotyledoneae) y monocotiledóneas (Monocottyledoneae). En conjunto, estas ramas representan el 99 por ciento de las plantas con flores en la Tierra.
El ancestro común de las ramas es Mesangiospermae, un clado que surgió hace más de 125 millones de años atrás. Sin embargo, con Mesangiospermae y los subtipos que se separarón, los investigadores se sorprendieron al saber que el auge en especiación no ocurre alrededor de la raíz ancestral, sino que, la diversificación paso algún tiempo después, aunque un tiempo preciso sigue siendo difícil de alcanzar.
"Durante la evolución inicial de estos grupos", dijo Smith, "existe es el desarrollo de las características que a menudo se reconocen para identificar a estos grupos visualmente, pero que no empiezan la especiación rápidamente hasta después del desarrollo de las características."
"Estos hallazgos son consistentes con la opinión de que las radiaciones tienden a ser iluminadas por un tiempo" fusionable ", y también con la idea de que una innovación inicial permite la experimentación posterior y, finalmente, la evolución de una combinación de características que lleva a una radiación mayor, "escriben los autores.
Smith cree que algunos factores desencadenantes de la explosión de la especiación podría haber sido factores internos, tales como la formación de más flores o el aprender a crecer más rápido y por lo tanto excluye otras plantas. El margen de victoria también pudo haber venido de la llegada de los insectos polinizadores o cambios en el clima. El equipo planea investigar estas cuestiones.
Para compilar la filogenética del árbol, el grupo combinado de datos recogidos de un estudio exhaustivo de la literatura revisada por pares con una clasificación amplia de genes de especies gracias a los datos recogidos por el GenBank, una base de datos de secuencias genéticas dirigidas por El Instituto Nacional de Salud. de E. U.
"Este es un buen ejemplo de cómo la informática y las iniciativas de ciberinfraestructura puede ayudar a ampliar los límites de las exploraciones biológicas ", dijo Alexandros Stamatakis, líder del grupo, grupo de computación científica en el Instituto Heidelberg.
Fuente: Brown University.
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