La evolución en los cerebros

Un caso típico de especie que se bifurca en dos en la historia de la evolución es el de dos poblaciones separadas en ambientes distintos que las obligan a adaptar rasgos de su cuerpo al entorno específico en el que viven. Sin embargo, el fenómeno también puede afectar a la arquitectura del cerebro sin que ello deba ir necesariamente acompañado de cambios en el resto del cuerpo. Una investigación ha desvelado un fascinante caso de este último tipo.

El equipo internacional de Stephen Montgomery, de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, ha estudiado a fondo unas mariposas que viven en bosques del centro y el sur de América, y ha comprobado que los cambios en la forma en que los animales perciben y procesan la información de su entorno pueden acarrear la bifurcación de una especie en dos, a partir de cambios en el cerebro.

Montgomery y sus colegas compararon la morfología del cerebro de dos linajes de mariposas distintos, pero estrechamente emparentados evolutivamente, que viven en hábitats forestales tropicales diferentes. El primero, que incluye la especie Heliconius cydno, vive en lo profundo de los bosques, allá donde los niveles de luz son bajos porque las copas de los árboles interceptan buena parte de la luz solar. Su linaje hermano, que incluye una especie llamada Heliconius melpomene, vive en los bordes de bosques, donde hay mucha más luz. A pesar de sus diferencias ecológicas, estas especies son muy similares en muchos otros aspectos y, por ejemplo, un individuo de una puede engendrar descendencia viable con un individuo de la otra, lo que sugiere que ambas especies comenzaron a divergir hace relativamente poco tiempo.

El equipo descubrió diferencias sustanciales entre el cerebro de las mariposas que viven en los bordes de los bosques y el de las que viven en lo profundo del bosque. La principal diferencia es que la biología de estas últimas invierte más recursos en las partes del cerebro que procesan la información visual.

A la izquierda, mariposa de la especie Heliconius cydno, que vive en lo profundo del bosque, con poca luz. A la derecha, mariposa de la especie Heliconius melpomene, que vive en los bordes de bosques, con mucha luz. (Fotos: Rich Merrill)

Mediante la recolección de mariposas en toda América del Sur y Central, así como la cría de individuos en cautividad en condiciones controladas en el Instituto Smithsoniano de Investigaciones Tropicales de Panamá, los investigadores han demostrado que las diferencias en la morfología del cerebro se han acumulado de forma coherente con la selección natural.

Se observaron diferencias igualmente importantes cuando el equipo examinó el grado de expresión de los genes en el cerebro de las mariposas de los bordes de bosques y lo comparó con el de las mariposas que viven en el corazón de los bosques.

El estudio, titulado “Neural divergence and hybrid disruption between ecologically isolated Heliconius butterflies”, se ha publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). (Fuente: NCYT de Amazings)