Un nuevo enfoque genómico permite reconstruir relaciones evolutivas a distintas escalas

Hay dos tipos de procesos que rigen la evolución de los organismos vivos: los microevolutivos –referidos a la evolución de individuos y poblaciones en tiempos más o menos recientes– y macroevolutivos –referidos a la evolución de especies y táxones supraespecíficos durante períodos de tiempo dilatados–. Durante mucho tiempo estos procesos se han estudiado de forma separada porque implican mecanismos, métodos de análisis, y fuentes de datos distintos. Los procesos microevolutivos aluden a fenómenos tales como mutaciones, migraciones y deriva genética, y su estudio normalmente implica el análisis de ADN repetitivo o de marcadores moleculares que varían a nivel individual dentro de una población.

Los procesos macroevolutivos se refieren a fenómenos tales como la especiación, extinción y dispersión, y su estudio implica habitualmente el análisis de marcadores moleculares de ADN menos variables en uno o varios individuos por especie. Los métodos de análisis en la escala microevolutiva se basan en aproximaciones numéricas de genética de poblaciones, mientras que la escala macroevolutiva emplea métodos probabilistas para construir árboles filogenéticos. Esta diferencia entre datos y metodología hace muy difícil la combinación de ambos niveles.

Un estudio recientemente publicado en New Phytologist, en el que han participado cuatro investigadores del Real Jardín Botánico (RJB-CSIC) de Madrid –Tamara Villaverde, Mario Rincón-Barrado, Ricarda Riina e Isabel Sanmartín–, muestra cómo el uso de una nueva técnica genómica, la secuenciación dirigida con barrido genómico (Hyb-Seq), permite integrar estos dos niveles, micro y macroevolutivos, en un único análisis, al proporcionar datos de secuencias de ADN con variación tanto a nivel poblacional como de especie e incluso supraespecífica (a nivel de subgénero).

La principal ventaja de Hyb-Seq frente a otras técnicas es que permite generar, con un coste moderado, secuencias de ADN para un número muy elevado de marcadores moleculares y en cientos de individuos dentro de una especie. «Nuestro equipo utilizó esta técnica para secuenciar 431 genes nucleares no repetitivos, y de manera parcial, el ADN plastidial de Euphorbia balsamifera», ha comentado Isabel Sanmartín, directora de la investigación. «Otra ventaja es que funciona muy bien con material de herbario antiguo, incluso remontándose a finales del siglo XIX», ha apuntado Ricarda Riina.

Euphorbia balsamífera

Para mostrar la utilidad de esta  nueva técnica, el equipo del RJB-CSIC ha utilizado como organismo de estudio la tabaiba, Euphorbia balsamifera. Se trata de una especie que ha sido objeto de numerosos estudios taxonómicos por su curiosa distribución geográfica disyunta, con subespecies presentes a ambos lados del continente africano, en Canarias y en la Península Arábiga y Somalia. Este patrón de distribución es conocido como Rand Flora.

Los resultados obtenidos permiten confirmar que Euphorbia balsamifera en realidad estaría formada por tres subespecies, una subespecie canaria, balsamifera; otra de distribución al este de África, adenensis, y una tercera, sepium, que se distribuiría por el Sahel occidental. La divergencia de estas subespecies se remonta a unos 10 y 5 millones de años atrás, respectivamente, en el período conocido como Mioceno-Plioceno, y se explicaría por cambios climáticos, la aridificación que experimentó el Norte de África y que culminó con la formación del Desierto del Sahara.

El estudio ha servido además para demostrar que “el uso de material de herbario antiguo, y por tanto la obtención de secuencias de ADN muy fragmentadas, no es un impedimento a la hora de aplicar esta técnica genómica”, ha señalado Tamara Villaverde. «Esto es importante en un momento en el que la museómica –la preservación de ADN de especies o poblaciones extintas en colecciones de Historia Natural–, ha cobrado una gran relevancia”, ha añadido la investigadora. “En concreto, en Euphorbia balsamifera nos permite trazar el efecto del cambio climático desde hace millones de años hasta la actualidad», ha concluído Isabel Sanmartín.

Suscríbete