Reconstruyendo las relaciones entre especies
El grupo de investigación de Evolución y Filogenia investiga las relaciones entre especies de un mismo grupo y las relaciones entre especies diferentes, producidas a través de procesos de hibridación y simbiosis. Para ello se basó en roedores subterráneos y hongos asociados a gramíneas sudamericanas.
¿Qué tienen en común pequeños roedores subterráneos con hongos asociados a ciertas gramíneas? En principio, poco, si los miramos con ojos de lego. Pero para el grupo de investigación de Evolución del Genoma y Filogenias, ambos organismos constituyen excelentes modelos para reconstruir las relaciones entre especies producidas a través de procesos de hibridación y simbiosis.
“Nuestro grupo de investigación trabaja con herramientas moleculares para reconstruir las relaciones tanto entre especies de un mismo grupo, como entre especies bien diferentes. Para esto analizamos la secuencia de regiones codificantes y no codificantes del genoma”, explica la Dra. Susana Rossi, directora del equipo. Para ello, utilizan programas que infieren evolución a partir de secuencias de ADN que identifican las variantes que diferencian a un grupo de especies de otro.
Una de las líneas de investigación está enfocada al estudio de roedores subterráneos del género Ctenomys. Estos animalitos, conocidos como tuco-tucos, habitan en las cercanías de los esteros del Iberá. El ambiente de los esteros es muy inestable. Durante ciertos períodos, el espejo de agua se discontinúa y deja terreno habitable para tucos. “En esos períodos, pueden ponerse en contacto poblaciones antes aisladas y eventualmente ocurrir hibridaciones. Cuando el aporte de agua aumenta, en cambio, los tucos quedan aislados en grupos de pocos individuos, que –si la situación se mantiene en el tiempo– comienzan una evolución divergente. Por eso, el Dr. Osvaldo Reig, que investigó extensamente los tuco-tucos, se refería a los esteros como un verdadero laboratorio de evolución”, recuerda Rossi. Las especies de tucos de esta zona están muy relacionadas entre sí; son lo que los investigadores llaman un complejo de especies. Los estudios sistemáticos sirven para identificar formas y poblaciones que actualmente no tienen estatus taxonómico definido, información imprescindible para los programas de conservación en el los esteros del Iberá.
Para entender la particular historia evolutiva del genoma de los tucos, los científicos estudian, además de sus relaciones filogenéticas, la altísima variabilidad de formas y número de sus cromosomas y también una particular secuencia no-codificante de origen retroviral que ha parasitado en forma estable el genoma de los octodóntidos, grupo en el que se encuentran los tucos, desde su origen.
La otra línea en la que el grupo trabaja, estudia a los hongos del grupo Neotyphodium, que son simbiontes de gramíneas sudamericanas. El hongo recibe de la planta, nutrientes que no puede sintetizar y, a su vez, sintetiza sustancias que protegen a la planta de la sequía y de herbívoros; algunas de estas sustancias, inclusive, son tóxicas para el ganado. “En nuestro país, fue el Dr. Daniel Cabral quien estudió por primera vez y extensamente los endofitos fúngicos de gramíneas nativas. Actualmente, el Dr. Leopoldo Iannone, que trabaja en el Programa Plantas Tóxicas y Medicinales, Metabolismo de Compuestos Sintéticos y Naturales es quien continua estas investigaciones con el uso de herramientas moleculares”, dice Rossi. La transmisión del hongo es compleja porque puede ocurrir tanto a través de la semilla, como por “contagio” planta a planta. A su vez, el origen mismo de estos hongos es particular, porque son el resultado de la hibridación entre dos especies originarias del hemisferio norte. “Las especies parentales son sexuales, mientras que los híbridos, que se distribuyen en América del Sur, son asexuales”, explica Rossi. “Estamos estudiando la especificidad de la asociación planta-hongo y los modos de transmisión del hongo mediante enfoques filogenéticos. Estos estudios son importantes para la selección y el manejo de pastos que pueden utilizarse como forrajes y pasturas”, agrega.
“Los grupos de organismos que estudiamos son asociaciones entre linajes. El de hongo-planta puede ser inestable, por los modos diferentes de transmisión, y es bien conocido –reflexiona Rossi–. La asociación de Ctenomys con secuencias de origen retroviral es más estable porque estas secuencias están integradas al genoma y se heredan junto con él. Si miramos a todos los organismos vivos, podríamos reconocer dos o más linajes coexistiendo dentro de lo que delimitamos como especie. Como dijo Lynn Margulis, una vaca no sería una vaca sin las bacterias del rumen. Los humanos no seríamos lo que somos sin los millones de E. coli que colonizaron nuestro tracto digestivo. Los retrovirus endógenos que, por ejemplo en los cereales, pueden constituir más de la mitad de su ADN, también pueden ser considerados linajes simbiontes, como lo fueron originariamente las mitocondrias y los cloroplastos. Esta concepción de la especie como asociaciones de linajes, modifica la visión clásica de especie y plantea un desafío para la biología evolutiva y para la filogenia, porque pone en discusión la visión tradicional de que la historia de la vida puede ser representada por un árbol. Una representación que mostrara la profusión de las asociaciones entre linajes de linajes a lo largo de la evolución sería más bien una red, y no un árbol”.
Grupo de Evolución del genoma y filogenias (IFIBYNE-LFBM)
2do piso, Pabellón II, 4576-3368/86
Dirección: Dra. María Susana Rossi
Integrantes: Dr. Leopoldo J, Iannone
Tesistas de doctorado: Lic. Diego A. Caraballo
Tesistas de grado: Pablo Beluscio, Giselle A. Abruzzese
