Insectos de especies diferentes desarrollaron en forma independiente las mismas estrategias para defenderse de compuestos tóxicos en las plantas. Algunos se preguntan si esto prueba que es posible predecir cómo evolucionará una especie.
Durante mucho tiempo los científicos han debatido si la evolución puede predecirse o si las mutaciones que tienen lugar a lo largo de este proceso hacen que sea imposible anticiparlo.
Científicos en Alemania estudiaron 18 especies de insectos que se alimentan de plantas con potentes toxinas conocidas como cardenolides y encontraron que las mismas adaptaciones ocurrieron en forma independiente en diversos puntos del planeta.
«Los insectos son verdaderos maestros a la hora de defenderse de los compuestos desarrollados por las plantas para ahuyentar depredadores», dijo a BBC Mundo Susanne Dobler, profesora de evolución molecular en la Universidad de Hamburgo y autora principal del estudio.
«Mientras los mamíferos se alimentan de plantas diferentes y pueden evitar o compensar los compuestos tóxicos, muchas especies de insectos se han especializado y se alimentan únicamente de una planta, desarrollando por ello contraestrategias ante los mecanismos defensivos de las plantas».
Los cardenolides son un tipo de compuesto defensivo que ha evolucionado en diferentes linajes de plantas y está presente por ejemplo en el algodoncillo y las dedeleras o Digitalis purpurea. Estos compuestos son letales para casi todos los insectos y permiten a la planta defenderse de posibles plagas.
La planta conocida como dedalera es una de las especies que produce compuestos tóxicos para defenderese.
Los compuestos funcionan uniéndose y desactivando la enzima que regula un mecanismo clave a nivel celular, el transporte de sodio y potasio a través de las membranas.
Los científicos estudiaron diferentes especies de insectos, incluyendo polillas y mariposas monarca, que tienen resistencia a los compuestos tóxicos debido a una mutación denominada N122H, que reduce a su vez la unión del cardenolide a las enzimas.
«Sabiendo ya como las mariposas monarca se protegen de estos compuestos, queríamos determinar si el mismo mecanismo era utilizado por otros insectos resistentes», explicó Anurag Agrawal, profesor de ecología y biología Evolutiva de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos y coautor del estudio.
Los investigadores constataron la presencia de la mutación N122H en todos los órdenes de insectos estudiados. Descubrieron también una segunda mutación en el mismo gen en 11 de las 18 especies evaluadas.
«Este nivel de repetición de mecanismos evolutivos es extraordinario y sugiere que las opciones para desarrollar resistencia a los compuestos de las plantas eran limitadas», señaló Agrawal.
La repetición de mutaciones en diferentes especies «no significa necesariamente que la evolución puede predecirse», dijo a BBC Mundo Dobler.
«También hay otros linajes de insectos que han desarrollado mecanismos de defensa evolutivos o contraestrategias completamente diferentes».
La mayoría de las mariposas, por ejemplo, tienen una estrategia diferente de las monarca, explicó la investigadora.
Dobler señaló que «sin embargo, sí podemos decir que ciertas mutaciones que confieren al insecto una gran ventaja, al reducir por ejemplo la intensidad de la unión del cardenolide, serán favorecidos. La misma resistencia ocurrió en forma independiente pero se mantuvo en esos linajes por la ventaja que ofrece».
El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.
