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Especiación: múltiples factores genéticos o algunos de gran efecto



La especiación puede involucrar pocos genes de gran efecto o muchos loci de menor efecto. La evidencia a favor de menos o más genes a la especiación en estados tempranos es controversial. En mariposas del genero Heliconius cambios en el patrón de coloración han generado selección disruptiva y apareamiento asociativo. Las bases genéticas de este rasgo recaen sobre pocas regiones de mayor efecto (Merrill et al. 2019).

Sin embargo, fuerte aislamiento reproductivo existe entre H. melpomene y H. timareta (Mérot et al. 2017) a pesar de que presentan convergencia fenotípica (Figura 1, Tabla 1). Se demuestra que en este caso la discriminación de las especies reside en mezclas químicas diferentes y la respuesta de las hembras a las mismas (Tabla 2). Al examinar los genomas entre pares de especies con y sin cambio en el patrón de coloración, múltiples regiones que caen en zonas de baja recombinación parecieran albergar loci “barrera” al flujo genético (Figura 2). Esta señal es compatible con el efecto de selección en contra de la introgresión, evitando la acumulación de variantes deletéreas y en concordancia con un modelo de especiación poligénico (Martin et al. 2019). En conclusión, hay evidencia para ambos tipos de arquitectura genética, loci de mayor efecto o múltiples de menor efecto, pero la temporalidad de su acción es difícil de determinar en comparaciones de un único estado de divergencia. Mas estudios sobre los genes de especiación y la heterogeneidad del genoma en distintos niveles de divergencia son necesarios para entender si realmente existen etapas diferenciales en el proceso de la especiación.

Si quiere saber más lo esperamos en ELEN-SOCOLEN 2019 donde uno de nuestros profesores será ponente

Simon H. Martin1,2, Maria F. Gonzalez3, Kathy Darragh1, John W. Davey1,4, Carolina Pardo3, Chris D. Jiggins1*, Camilo Salazar3*
1-Department of Zoology, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom. 
2-Institute of Evolutionary Biology,The University of Edinburgh, Ashworth Laboratories, Charlotte Auerbach Road, Edinburgh, United Kingdom.
3-Biology Program, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Universidad del Rosario, Bogota, Colombia.
4-Technology Facility,Department of Biology, University of York,Wentworth Way,York, United Kingdom.
 

Tabla 1. Probabilidad de apareamiento en experimentos sin escogencia. Hmm: H. m. malleti; Htf: H. t. florencia; F1: Htf x Hmm; BC: retrocruces [Htf x Hmm] x Htf. El tipo de cruce se especifica como hembra x macho. [Intervalo de confianza al 95%]

 
Cruce N Prob. apareamiento Intervalo de
confianza
Fuente
Controles Htf x Htf 45 0.911 [0.82 - 0.971] Merot 2017
Hmm x Hmm 35 0.857 [0.737 - 0.946] Merot 2017
Interespecíficos Hmm x Htf 13 0.152 [0.04 - 0.363] En prep.
Htf x Hmm 16 0.188 [0.157 - 0.377] En prep.
Híbridos F1 x Hmm 18 0 [0 - 0.024] Merot 2017
F1 x Htf 24 0.249 [0.119 - 0.4] Merot 2017
Hmm x F1 8 0 [0 - 0.011] Merot 2017
Htf x F1 10 0.200 [0.04 - 0.45] Merot 2017
F1 x F1 4 0 [0 - 0.0055] En prep.
BC x Htf 24 0.374 [0.225 - 0.56] En prep.
BC x Hmm 24 0 [0 - 0.033] En prep.


Tabla 2. Resultados de apareamiento en experimentos de bloqueo de feromonas. La proporción de cópulas de los machos experimentales se evaluó respecto a los controles con una prueba exacta binomial. Las hembras se aparean más con los machos control que con los experimentales (emisión de feromonas bloqueadas).

 

Especies apareo con control Apareo con experimental No apareo Valor de P
H. m. malleti 19 3 8 <0.001
H. t. florencia 16 3 5 <0.01
 

Figura 1. Pares simpátricos entre especies con y sin cambio en patrón de coloración. Los símbolos diferentes indican zonas geográficas distintas, cyd: H. cydno, tim: H. timareta, mel-W: H. melpomene oeste, mel-E: H.melpomene Este.

 

Figura 2. Patrones de recombinación y flujo genético. Cada punto es una ventana no solapante de 100kb. La línea solida corresponde al valor local obtenido por “smoothing”. Las comparaciones entre especies se denotan con las mismas siglas usadas en la Figura 1.
 

 

Referencias

Martin S, Davey J, Salazar C, Jiggins CD (2019) Recombination rate variation shapes barriers to introgression across butterfly genomes. Dryad Digital Repository. PLOS Biol 17:e2006288. doi: 10.5061/dryad.sk2pd88.
Mérot C, Salazar C, Merrill RM, et al (2017) What shapes the continuum of reproductive isolation? Lessons from Heliconius butterflies. Proc R Soc B Biol Sci 284:20170335. doi: 10.1098/rspb.2017.0335.
Merrill RM, Rastas P, Martin SH, et al (2019) Genetic dissection of assortative mating behavior. PLOS Biol 17:e2005902.