Hormiguita Z, estudio de caso y resolución de problemas de selección natural.

FUERZAS EVOLUTIVAS

SELECCIÓN NATURAL

Estudio de caso y Resolución de problemas^[1]

Hormiguita Z

En las selvas sudamericanas, al noreste de Brasil, se encontró un grupo de hormigas que habita un terreno plano y poroso, con una consistencia arenosa. Estas hormigas, aunque son coloniales, no están divididas en castas y no tienen organismos especializados dentro de la colonia, es decir no hay reina, obreras, soldados y reproductores como ocurre con las típicas hormigas coloniales. Además  son absolutamente diploides. Por lo tanto, las hormigas se diferencias en machos y hembras y se reproducen mediante entrecruzamientos entre individuos en forma azarosa dentro de la colonia.  

Un entomólogo se interesó en su estudio y encontró que algunas hormigas tienen variaciones importantes. Las hormigas se alimentan de hojas de algunas plantas, las hojas tienen compuestos químicos (taninos), que algunos tipos de hormigas no toleran, por lo que deben consumir sólo las hojas que pueden digerir sin problema.  La causa está determinada por la presencia de una enzima digestiva que neutraliza el poder astringente de los taninos, de modo que las hormigas poseedoras de la enzima, no sufren daño al consumir las hojas, mientras que las hormigas que no poseen dicha enzima no pueden tolerar éstas hojas. El entomólogo solicitó ayuda de un grupo de genetistas y localizaron el gen encargado de producir la enzima, pronto se dieron cuenta que el alelo Z, es responsable de la síntesis de la enzima y es dominante sobre z, que es incapaz de producirla. Aún más, el grupo de investigación encontró que el alelo recesivo (z), era producto de una mutación génica en la secuencia del gen, consistente en un cambio de un tri-nucleótido, dando como resultado una señal de paro, razón por la cual la proteína enzimática no se sintetiza.

Como era de esperar, la frecuencia del alelo z, era mucho más baja que la frecuencia del alelo Z en la población de hormigas, por lo que fenotípicamente había una mayor cantidad de hormigas capaces de alimentarse de hojas con alto contenido en taninos.

Hace unos seis años, una empresa agrícola colonizó un terreno cercano de donde las hormigas se encuentran, con el propósito de talar los árboles y obtener tierras cultivables. Esta acción tuvo dos consecuencias importantes, por un lado disminuyó la cantidad de plantas cuyas hojas servían de alimentos a las hormigas y por otro lado expuso a las hormigas a una cantidad considerable de fertilizantes, pesticidas y otros químicos, lo que ocasionó que los individuos comenzaron a morir. No obstante, algunas hormigas soportaron estas condiciones y comenzaron  a adaptarse a las condiciones de su hábitat alterado.

El entomólogo, interesado en saber qué estaba pasando con la población de hormigas, regreso a la zona y realizó muestreos. Encontró que la mayor parte de las hormigas sobrevivientes habían modificado sus hábitos alimenticios. Ahora, se empeñaban en recoger hojas de otro tipo de plantas, incluyendo las de las zonas de cultivo de la empresa agrícola, y con ellas permitían el crecimiento de ciertos hongos que servían de alimentos a las colonias. Adicionalmente, se encontró que la mayor parte de las hormigas, eran tolerantes a los pesticidas y fertilizantes, así que aunque aún había mortalidad de hormigas por los agentes químicos empleados por la empresa, cada vez as tasa de mortalidad disminuían.

Problema:

Para ver qué pasaba con este caso, el entomólogo realizó muestreos en la zona de distribución de las hormigas. Se analizaron 4790 individuos en total, de los cuales 1259 aún conservaban la capacidad de sintetizar la enzima tolerante a los taninos. Mientras que tenían 3531 hormigas tenían el fenotipo recesivo, es decir, no producían la enzima tolerante a los taninos.

Estos datos se compararon con las muestras originales (antes de la introducción de la empresa agrícola), donde se habían contabilizado 3600 individuos, 2928 con capacidad de sintetizar la enzima y 672 con el fenotipo recesivo.

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