Vea También
El primer análisis de la historia genética reciente de una especie de serpiente de cascabel amenazada sugiere que la endogamia necesaria por la limitación del hábitat puede no ser tan perjudicial como la teoría predice.
De hecho, los científicos especulan que las serpientes de cascabel Massasauga orientales podrían haberse adaptado previamente a vivir en poblaciones pequeñas y aisladas, donde las mutaciones genéticas más peligrosas que surgieran podrían ser fácilmente expuestas y purgadas.
Los investigadores secuenciaron los genomas de 90 serpientes de cascabel massasauga orientales, que fueron incluidas en la lista de especies amenazadas de la Ley de Especies en Peligro de Extinción en 2016 debido a la pérdida y fragmentación de su hábitat en los humedales. A modo de comparación, los investigadores también secuenciaron 10 genomas de un pariente cercano, la serpiente de cascabel massasauga occidental, una especie común sin limitaciones de oportunidades de reproducción y con grandes poblaciones.
El equipo de la Universidad Estatal de Ohio descubrió que las mutaciones genéticas más potencialmente dañinas eran menos abundantes en la especie oriental que en la occidental. Este hallazgo sugiere que las limitaciones de reproducción de las poblaciones pequeñas y aisladas podrían ir acompañadas de una ventaja evolutiva al poder eludir las variantes genéticas que se interponen en el camino de la supervivencia, dijo H. Lisle Gibbs, profesor de evolución, ecología y biología del organismo en la Universidad Estatal de Ohio y autor principal del estudio.
"Esto es algo que se ha reportado muy recientemente en otras especies en peligro de extinción, pero es la primera vez que se demuestra en un reptil", dijo Gibbs. "Siempre nos preocupa la genética y la pérdida de variación y lo que significa estar en una población pequeña en la que hay mucha endogamia. Al menos en esta especie, quizá no sea un problema tan grande".
"Desde el punto de vista de la conservación, quizá podamos restar importancia a la genética y decir que la ecología -como la restauración del hábitat- es más importante".
Gibbs completó el estudio con Alexander Ochoa, un antiguo investigador postdoctoral en el Estado de Ohio que ahora es becario postdoctoral en la Universidad de Florida Central. La investigación se publica en la revista Molecular Ecology.
Las serpientes de cascabel massasauga orientales viven en espacios aislados en el medio oeste y el este de Norteamérica, y la teoría evolutiva postula que la inevitable endogamia en tales poblaciones amenaza a las especies con la extinción a medida que se acumulan las mutaciones genéticas. Las poblaciones más pequeñas pueden alcanzar las 30 serpientes, pero el área de vida silvestre de Killdeer Plains, en Ohio, alberga una de las poblaciones genéticamente más diversas y más grandes del país, con miles de ejemplares.
Gibbs lleva más de dos décadas estudiando las massasaugas orientales y, como director de la Asociación para la Conservación de la Biodiversidad de Ohio, asesora al Departamento de Recursos Naturales de Ohio en la gestión de la especie.
"A través de años y años de estudio, sabemos que la mayoría de las poblaciones están aisladas, como pequeños zoológicos naturales dispersos por el paisaje", dijo Gibbs. "Debido a la degradación del hábitat, hemos sabido que muestran poca variación, pero nunca hemos analizado realmente la variación en los genes que codifican las cosas que importan a una serpiente de cascabel".
Solo recientemente ha sido posible aplicar las técnicas de investigación perfeccionadas con el genoma humano para trabajar con esta especie. Gibbs y Ochoa se centraron en la identificación de mutaciones en los genes que pueden afectar a la supervivencia y a la reproducción para calibrar el grado de peligro de la endogamia para las massasaugas orientales.
Aunque se encontró un mayor número de mutaciones potencialmente nocivas en las massasaugas occidentales comunes, eso no se tradujo en más amenazas para su supervivencia porque la mayoría de las copias de genes problemáticos fueron compensadas por copias protectoras. Esto solo puede ocurrir en los heterocigotos, que tienen dos copias diferentes, o alelos, de un determinado gen, uno heredado de cada progenitor. Debido a las generaciones de endogamia, las massasaugas orientales son mucho más propensas a tener dos copias del mismo alelo.
"Por eso la endogamia tiene repercusiones, porque es cuando aparecen dos alelos malos juntos, sin ningún alelo bueno que los compense, por lo que hay un efecto negativo", dijo Gibbs. "Hay más endogamia, por lo que, en general, se obtienen más mutaciones malas juntas, pero las realmente malas, al estar expuestas, también se eliminan a un ritmo mucho mayor".
"Observamos lo que ha sucedido en estas serpientes y en el tamaño de sus poblaciones en los últimos 300 años, que es cuando los humanos han estado recorriendo toda Norteamérica, impactando en el paisaje", dijo Gibbs. "Los impactos en términos de reducción del tamaño de las poblaciones son mayores en las masasugas orientales que en las occidentales durante este periodo".
"Este resultado contraintuitivo nos hace replantearnos qué es vivir en una población pequeña y si los problemas genéticos son tan importantes como creemos", dijo Gibbs. "Esto no quiere decir que vivir en una población pequeña no sea malo, sino que puede ser que los efectos genéticos no sean tan malos como pensábamos".
Fuentes, créditos y referencias:
Alexander Ochoa et al, Genomic signatures of inbreeding and mutation load in a threatened rattlesnake, Molecular Ecology (2021). DOI: 10.1111/mec.16147