Hongos y bacterias participaron en la evolución de los escarabajos

Como bien indicó el biólogo John B. S. Haldane, el mundo está lleno de escarabajos. Cerca de 400.000 especies diferentes que merecen el estudio publicado la semana pasada sobre la evolución de los escarabajos herbívoros. Los resultados indican que este impresionante éxito evolutivo se debe a los hongos y las bacterias que les prestaron sus genes para poder alimentarse de plantas.

Un equipo de científicos dirigidos por Duane McKenna y Seunggwan Shin en la Universidad de Memphis publicó la semana pasada el análisis de 4.818 genes. Todos ellos obtenidos a partir del ARN de 146 especies distintas de escarabajos herbívoros y de otros insectos evolutivamente muy relacionados con ellos. Sus datos indican que la explosión en el número de especies de escarabajos se produjo tras adquirir los genes que les permiten alimentarse de la pared celular de las plantas. De este modo, según se fue multiplicando el número de especies de plantas con flores, la biodiversidad de escarabajos fue en aumento.

Stephanopachys vetus
Fósil del escarabajo cretácico Stephanopachys vetus (Imagen: David Peris).

Los científicos calculan que los escarabajos evolucionaron durante el Carbonífero, cuando los anfibios eran quienes dominaban la Tierra. De todos modos, tuvieron que pasar 260 millones de años, hasta el Cretácico (cuando se extinguieron los dinosaurios), para que aparecieran la mayoría de los grupos de escarabajos que hay hoy en día.

Tráfico de genes

Uno de los resultados más interesantes que han obtenido es que las enzimas que les permiten alimentarse de la lignocelulosa de las plantas no evolucionaron de los propios escarabajos. Los genes fueron transferidos desde hongos y bacterias. Así que podemos considerar que los escarabajos que solemos ver por el campo ¡son organismos transgénicos!

Los autores de este trabajo recalcan en la publicación que sus resultados «revelan lo cercanas y complejas que son las relaciones entre insectos, plantas y microorganismos». Inicialmente, la capacidad de los escarabajos de alimentarse de las plantas venía dada por hongos y bacterias simbiontes que se encontraban en su aparato digestivo. Pero una vez producida la transferencia de los genes a los coleópteros, la evolución de los escarabajos se aceleró.

Además, coincidió con el éxito evolutivo de su alimento, las plantas con flores. Todo eso, junto con su hasta ahora gran capacidad de escapar de las extinciones, ha hecho que el 40% de los insectos que conocemos sean escarabajos.

Referencia:

  • DD McKenna, S Shin, D Ahrens, M Balke, C Beza-Beza, DJ Clarke, A Donath, H Escalona, F Friedrich, H Letsch, S Liu, D Maddison, C Mayer, B Misof, PJ Murin, O Niehuis, RS Peters, L Podsiadlowski, H Pohl, ED Scully, EV Yan, X Zhou, A Ślipiński, RG Beutel. The evolution and genomic basis of beetle diversity. Proc Natl Acad Sci USA. 2019; doi: 10.1073/pnas.1909655116.

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