Las bacterias pueden conducir la evolución de nuevas especies

Las bacterias que viven en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster puede influir en la elección para el apareamiento de su anfitrión mediante la alteración de las feromonas de la mosca. Ese cambio en la elección de la pareja a su vez podría conducir a la evolución de las especies de mosca lo que sugiere que las bacterias indirectamente puede cambiar la especie de sus anfitriones.

Es conocido que cuando algunas moscas de la fruta crecen algunas en melaza y otros en almidón, estas se aparean preferentemente con aquellas criadas en la misma dieta. Sin embargo, por qué las moscas muestran esta preferencia por compañeros que comparten la misma dieta es desconocido.

Los científicos sospecharon que un cambio en la dieta actuaba sobre las bacterias simbióticas que viven en las moscas, y no en las moscas en sí. “Esto añade un peso a la idea de que las bacterias tienen un papel importante en la evolución de los animales y las plantas”, dijeron los autores.

Los resultados, publicados esta semana en PNAS son consistentes con la teoría del hologenoma que considera la holobionta, es decir, los animales o plantas con todos los microorganismos que están asociados a ellos como una unidad de selección en la evolución. El hologenoma se define entonces como la suma de la información génica del hospedador y su microbiota.

Las moscas de la fruta desarrollaron una preferencia en el apareamiento sólo una generación después de haber sido introducido a una nueva dieta. El efecto se observó en una duración de 37 generaciones. “Es un efecto duradero muy rápido y a largo plazo, por lo que podría influir en la especiación”, dijeron los autores .

Para confirmar que se trataba de las bacterias las que estaban influyendo en el comportamiento de apareamiento y no sólo a las moscas que cambiaban su comportamiento en respuesta a su dieta, los investigadores trataron las moscas con antibióticos, eliminando las bacterias que viven en ellos. Entonces probaron nuevamente y se encontró que se aparearon al azar en lugar de mostrar una preferencia por las parejas de la misma dieta. Esto indicaba que las bacterias estaban influyendo en la elección de la pareja.

“Si cambia la dieta, a continuación, algunas de las bacterias en el intestino se multiplican más que otras y esto cambia el hologenoma, o la suma de los genes”, dijeron los autores.

Al observar las huellas digitales genéticas, los investigadores identificaron las especies bacterianas responsables, entre ellas Lactobacillus plantarum. En las moscas alimentadas con una dieta de almidón L. plantarum constituía el 26% de las bacterias simbióticas, en comparación con sólo el 3% de las moscas que se alimentaban de melaza. Para confirmar que L. plantarum era la responsable, las moscas tratadas con los antibióticos fueron re-infectados con la bacteria, y comprobaron de vuelta la conducta de apareamiento preferencial.

El equipo examinó a continuación las feromonas, es decir, los productos químicos que afectan el comportamiento de otros miembros de la misma especie. Aunque los autores dicen que los resultados no son concluyentes, los investigadores encontraron que los alimentados con fécula de moscas habían alterado los niveles de algunas feromonas que se sabe están involucrados en la conducta de apareamiento. “Hay una pista de datos analíticos que están alterando las feromonas sexuales, pero esto realmente tiene que ser mirado más de cerca”, dijeron.

Los autores dijeron que el siguiente paso es investigar si este mecanismo se produce en poblaciones naturales de mosca de la fruta, y precisar cómo las bacterias se transmiten de una generación a otra.

Referencias

Sharon, G. et al. Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. Proc. Natl Acad. Sci. USA (2010). doi:10.1073/pnas.1009906107

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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