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Estudio de la evolución de los ojos complejos de los lagartos y las serpientes

Las serpientes y los lagartos tienen unos sistemas visuales sorprendentemente adaptables vinculados a los distintos hábitats en los que viven, desde la oscuridad total hasta el deslumbrante sol del desierto. Unos investigadores de la Unión Europea han estudiado su evolución.

Investigación fundamental

Con una mayor variación de la morfología de los ojos y los fotorreceptores que todos los demás vertebrados juntos, los lagartos y las serpientes (escamosos) presentan una diversidad excepcional. «La financiación del programa de Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA) me permitió investigar los vínculos entre el genoma y la variación de la estructura ocular en los sistemas visuales de los escamosos», explica Bruno Simoes, beneficiario de una beca de investigación en el marco del proyecto Evol-Eyes. Con una mirada más amplia a la evolución de los rasgos complejos de los vertebrados, Simoes aplicó tecnologías ómicas recientemente desarrolladas, así como datos moleculares integrados a la anatomía y fisiología del ojo. En concreto, llevó a cabo tres líneas de investigación: el grado de flexibilidad de la maquinaria genómica que subyace a estos sistemas visuales tan diversos, su adaptación a las transiciones ecológicas y si se puede recuperar un sistema visual complejo tras una pérdida evolutiva.

Patrones genéticos que reflejan los nichos ecológicos

«Seguimos trabajando en algunos resultados cuya publicación está pendiente y actualmente analizamos enormes cantidades de datos genómicos», comenta Simoes. Sin embargo, informa de un patrón emergente durante este proyecto: el sistema visual de los escamosos es muy diverso, lo que refleja la gran cantidad de nichos ecológicos ocupados por este linaje. Las serpientes y los gecos que han sufrido transiciones ecológicas entre la actividad nocturna y la diurna han rediseñado sus sistemas visuales mediante la pérdida de genes de la vista. Simoes continúa: «Sin embargo, tras la ocupación de nuevos nichos ecológicos se produjeron cambios en la sensibilidad a la luz de los pigmentos visuales responsables de la visión del color, así como cambios en la composición celular de las retinas de algunas serpientes». Curiosamente, las serpientes marinas también desarrollaron nuevas capacidades sensoriales, como la de poder detectar la luz en sus colas para evitar la depredación.

La genética y la evolución persisten pese a las fronteras y las necesidades de financiación

«Cada estado australiano tiene sus propios permisos y algunos parques se administran en colaboración con las comunidades aborígenes, lo que hace que sea un proceso burocrático», relata el beneficiario de la beca de investigación. Sin embargo, con el apoyo inquebrantable del organismo de acogida en Adelaida, herpetólogos locales, guardabosques aborígenes y los departamentos de Flora y Fauna y Parques Naturales, Simoes logró obtener todos los permisos necesarios para el trabajo de campo. «El proyecto también se volvió más extenso y caro de lo que se esperaba inicialmente». Sin embargo, gracias a pequeñas subvenciones del Instituto de Medio Ambiente de la Universidad de Adelaida y a la concesión de una subvención para el descubrimiento del Consejo Australiano de Investigación, el proyecto se completó y se amplió considerablemente. En la investigación de Evol-Eyes se pudieron incluir linajes con una enorme diversidad ecológica, como escíncidos australianos, algunos lagartos gimnoftálmidos de América del Sur y serpientes marinas. De cara al futuro, «estamos integrando otros métodos como la hibridación “in situ”, la microscopía y la tomografía de barrido asistida por ordenador para comprender otros aspectos de la evolución visual de los escamosos», añade. Simoes hace hincapié en que la beca de investigación MSCA está muy centrada en que sus beneficiarios sean independientes. «Adquirí independencia gracias a las subvenciones y a que pude supervisar a estudiantes brillantes y de doctorado, así como a auxiliares de investigación». La clasificación de los permisos de trabajo de campo, el diseño experimental y el trabajo de laboratorio, así como la gestión de los presupuestos y la colaboración con una extensa red de científicos le sirvieron para mejorar las capacidades organizativas. Las actividades de difusión incluyeron una valiosa participación en algunas actividades públicas en escuelas, así como entrevistas de radio y programas de televisión sobre la naturaleza. Concluye con un tono muy positivo: «Tras alcanzar cierta madurez en mi carrera científica como resultado de esta beca de investigación, he sido nombrado profesor de la Universidad de Plymouth».

Palabras clave

Evol-Eyes, serpientes, sistema visual, lagartos, evolución, ojos, escamosos, vertebrados, ómica

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