Científicos colombianos aportan pruebas sobre la formación de especies por hibridación

El equipo de investigadores, de la Universidad de los Andes de Bogotá, halló además una nueva especie de mariposa colombiana, prueba de la gran riqueza biológica nacional.

Tiene aproximadamente 4 centímetros de tamaño, textura aterciopelada, intenso color negro, un cuello afelpado decorado por coquetos punticos blancos y dos características manchas de colores rojo y amarillo en cada una de sus alas que le permiten espantar a sus enemigos y seducir a los de su misma especie.

Se trata de Heliconius heurippa, mariposa exclusivamente colombiana que habita en el pie de monte llanero, en una reducida franja que recorre la cordillera oriental desde Yopal hasta el sur de Villavicencio. Hasta hace poco, su origen seguía siendo un misterio para la ciencia, que no había pasado de lanzar unas pocas hipótesis tentativas y sin evidencia experimental, hasta que el grupo de investigación liderado por el biólogo colombiano Mauricio Linares resolvió el enigma: heurippa, que habita en los llanos del Meta y Casanare, es una legítima nueva especie de mariposa con autonomía evolutiva y rasgos genéticos y de coloración específicos, que surgió de manera natural hace mucho tiempo -"calculamos que entre 500 mil y un millón de años atrás", afirma el investigador- como resultado del cruce genético de dos especies: la Heliconius cydno (de fondo negro y mancha amarilla) y la Heliconius melpomene (de fondo negro y mancha roja).

El rigor investigativo fue tan contundente que la exigente revista Nature, la publicación científica más importante del mundo, lo reconoció al publicar el 5 de junio el trabajo que Linares lidera desde hace más de 15 años, titulado 'Especiación por hibridación en Heliconius heurippa', en el que logró reunir un importante cuerpo de evidencia que sustenta su afirmación.

'El efecto mariposa', el concepto que proviene del antiguo proverbio chino que afirma que "el aleteo de las alas de una mariposa puede desatar una tormenta al otro lado del mundo", podría aplicarse también a la labor encabezada por este bogotano, por la resonancia que su investigación ha suscitado en el mundo científico internacional gracias a su publicación en Nature.

"Nadie pensaba que podíamos aparecer ahí con una investigación sobre "maripositas" -enfatiza con un toque de humor-. Es la revista de ciencia más importante y meter un gol allá no es nada fácil. Ellos sólo publican lo que es superoriginal; lo top de la ciencia que nadie ha hecho, ni descubierto, ni demostrado".

Mauricio Linares es un bogotano que se crió "en sándwich" entre tres hermanos mayores y una hermana menor, y fue un "cachaquito" del Gimnasio Moderno que desde muy niño vivía encarretado con la naturaleza y el tema de la evolución, tanto que a los 6 años se la pasaba dibujando perfiles de chimpancés que poco a poco transformaba en perfiles de humanos y haciendo experimentos con fríjoles en los dos patios de su casa que por la marquesina que los conectaba le permitían gozar de dos climas distintos en plena 'nevera' bogotana.

La interacción con su padre médico, la casa de infancia llena de plantas y árboles, su marcada vocación por la biología y una fascinación por las mariposas, que no lo suelta desde niño, fueron determinantes para que el cuarto de los Linares Porto resultara siendo el único científico de la familia. "Soy bogotano chiviado, porque soy hijo de mamá cartagenera y papá colombo-boliviano, pero culturalmente soy cachaco". Entró al colegio tarde, como a los 7 años, gracias a que el papá operó al hijo de Agustín Nieto, rector del Gimnasio por aquel entonces, lo que le puso freno a su infancia de judío errante que cambiaba de un colegio a otro mientras el médico decidía operarlo de las amígdalas. "Aterricé en el Moderno en segundo de primaria con unas bases muy flojas y retazos de conocimiento. Sólo fui buen estudiante a partir de tercero bachillerato cuando me aburrí y me puse las pilas para alcanzar a los mejores del salón".

Ya en la universidad, como alumno sobresaliente, se ganó una beca de la Fullbrigth para estudiar en la Universidad de Texas, en Austin, donde lo engancharon como profesor asistente de uno de los 'duros' en teoría, y no sólo obtuvo una beca de la OEA para completar su financiación, sino que se ganó otra que lo tuvo varios meses en Alemania.

Hoy es biólogo de Los Andes, Ph.D y posdoctorado en Genética Evolutiva de la Universidad de Texas y director del Departamento de Ciencias Biológicas, del doctorado en Genética Evolutiva y del Instituto de Genética de Los Andes. Profesor investigador, par evaluador y miembro del consejo de ciencias básicas de Colciencias, trabaja también en biología evolutiva, genética de poblaciones, biología tropical y conservación.

"Terminé trabajando con mariposas no sólo por su belleza sino porque para todo biólogo son un "modelo biológico" que permite criarlas en cautiverio, hacer experimentos genéticos y de comportamiento, observarlas en la naturaleza, marcarlas, seguirlas en el monte, etc., aunque conseguir fondos para hacer investigaciones con ellas es muy difícil y algo que la mayoría de la gente no reconoce. Esta investigación, por ejemplo, es el producto de mi trabajo de media vida".

Para quienes se estarán preguntando qué diablos significa "Especiación por hibridación en Heliconius heurippa", Linares tiene el arte de volver digeribles los temas científicos y desenredarlos didácticamente para el resto de mortales: "Especiación significa formación de especies. En el sentido biológico, quiere decir que las especies ocurren como entidades discretas e independientes, como 'clubes' reproductivos que están determinados por su parecido físico y su afinidad para cruzarse únicamente entre sí. Ese rasgo 'excluyente' es el que las diferencia de las otras, aun de las más cercanas o parecidas; por eso los elefantes se cruzan sólo entre ellos y los caballos igual y por eso cebras y caballos -pese a su gran parecido- no se cruzan entre sí. De hecho, cuando dos especies diferentes se mezclan la naturaleza interpone la zancadilla de la esterilidad y el asunto se corta evolutivamente porque la cría nace estéril, como ocurre con la mula, que generalmente nace de burro y yegua. La única forma de que dos especies le den origen a una tercera que pueda perpetuarse es que el híbrido siga haciendo al menos 'semiparte' de uno de los dos clubes reproductivos que lo originaron, como con heurippa".

En cuanto a 'hibridación', explica: "En biología se considera posible que una especie les de origen a otras dos, pero es muy raro que dos especies diferentes genéticamente contribuyan a crear una tercera. A esto último se le llama 'hibridación', y es lo especial en el caso de heurippa: su "especiación por hibridación". Eso hizo que nuestra investigación tuviera aun más resonancia en Nature, pues demostrar eso es supremamente difícil. Lo logramos apuntando hacia los genes y la preferencia de heurippa por sus dos colores, pues el hecho de haber fijado muy rápido los genes que controlaran la presencia de ambos en sus alas facilitó la reconstrucción de su origen, superando una serie de dificultades teóricas".

Otra evidencia importante es que heurippa existe justo en el límite geográfico donde se encuentran las dos razas de cydno y melpomene que la habrían originado. "Mi hipótesis es que cydno se formó en los Andes y quedó atrapada ahí, y melpomene se formó hacia el escudo guyanés. Luego se juntaron y crearon una zona de hibridación de donde surgieron tres híbridos, uno posiblemente es heurippa". Por otro lado, "Heliconius es el género de estas mariposas, así como el nuestro es 'homo'. Y hay varias razones que nos permitieron concluir que heurippa es una especie aparte, lo que no se sabía y era materia de debate, porque nadie en el mundo las había investigado en profundidad ni reunido la evidencia experimental que lo comprobara".

El grupo de Linares vive, respira, investiga y trabaja la mayor parte de su tiempo por la vistosa heurippa que, además de bella y atractiva, es más fiel que las dos especies que le dieron su origen, así no lo sea tanto por casta ni tímida como por tener un agudo sentido estético y selectivo que hasta para el cortejo sólo acepta parejas a las que no les falte ni el rojo ni el amarillo en sus alas. "Uno de sus estímulos sexuales, tanto en hembras como en machos, es el color. Esa determinación no sólo viene de los genes de cydno y de melpolmene, sino de otros propios que la llevan a preferir ambas coloraciones y a combinarlas en forma aditiva. Por eso, sólo acepta a los de su especie y no se mezcla con las dos que le dieron origen. Es decir que hubo algo intrínseco, genético, un atributo biológico que logró esa magia y que la disparó como una nueva estirpe o club reproductivo legítimo preferido de ambos colores, asegurando así su conservación como especie. Sus hembras son las más fieles para aparearse".

Todo empezó en Texas, cuando Linares terminaba su disertación doctoral y se le ocurrió recrear experimentalmente a heurippa. "Cuando llegué a Texas ya la conocía, pero fue estudiando su genética e interactuando con mi director de tesis como se me ocurrió plantear que fuera un híbrido. Antes había hecho experimentos de hibridación con mariposas del oeste de los Andes colombianos y veía que heurippa podía ser creada en laboratorio a partir de cruces entre la melpomene y la cydno. Ahí propuse el proyecto de recrear el patrón de coloración de sus alas y supe que esto sería viable".

Vino entonces a Colombia a trabajo de campo en Dagua, entre Cali y Buenaventura, donde se encontraban varias razas de cydno y una de melpomene que se cruzaban, mientras intentaba explicar también que esa zona de hibridación natural tenía un potencial evolutivo muy grande y que de ahí podían surgir nuevas especies.

A su regreso en el 89, trabajó en la Javeriana y después se vinculó a Los Andes e incorporó a su investigación a Camilo Salazar (biólogo y primer Ph.D del programa de Genética Evolutiva con el Smithsonian Tropical Research Institute y a Christian Salcedo (biólogo que cursa doctorado en la U. de Florida y que entonces era estudiante de pregrado), con quienes realizó el 90% de la investigación.

En 2001 el equipo fue reconocido como grupo de investigación de Colciencias en la categoría A y se integró Chris Jiggins, científico de Cambridge y Edimburgo. En 2005 se sumaron E. Bermingham y Jesús Mavárez del Smithsonian Tropical Research Institute of Panamá, que aportaron exploración con microsatélites y la labor de redacción para Nature.

Para Felipe García, director de Colciencias, "el gran aporte del grupo ha sido demostrar que existe un modelo de formación de especies por hibridación comprobado con el rigor que exige la investigación científica, pues existen muy pocas pruebas experimentales en el mundo que confirmen o rebatan las teorías sobre evolución de especies. Es un orgullo para Colombia y para Colciencias que lo hayan hecho y estén posicionando la investigación colombiana en las grandes ligas, pues Nature es garantía de vanguardia científica mundial. La investigación fundamental genera conocimiento nuevo que expande las fronteras del conocimiento universal y el país debe apoyarla".

Son muchos los obstáculos que el grupo ha enfrentado en 15 años: "En Colombia uno está muy aislado. La ciencia y las revistas especializadas en el mundo las manejan potencias como Inglaterra o E.U., y a los científicos de allá les cuesta mucho creernos. Nos toca hacer un esfuerzo superior para que al menos lo intenten. Una vez un revisor extranjero pidió quitar nuestros nombres colombianos de la investigación para poder publicarla. Ha sido un camino arduo para lograr superar esos obstáculos y construir reputación y credibilidad. Aquí también cometemos el error de no creer más en lo nuestro y de no apoyarlo con mayor decisión. Conflictos de intereses y envidias tampoco faltan, pero eso está mejorando.

"También es una lástima que el conflicto nos quite la posibilidad de explorar científicamente la totalidad del territorio porque hay zonas en donde no se ha podido volver, lo que muchas veces genera baches en las investigaciones. Por ejemplo, uno de los tres híbridos de cydno y de melpomene que estoy intentando demostrar que existe es el que habita en San Vicente del Caguán, pero acceder a esa zona de hibridación es difícil".

"Lo económico, como siempre, es duro; por eso, agradecemos a Colciencias, Banco de la República, Didacol, Continautos, Proficol El Carmen, F. Arango, y Los Andes el apoyo que nos han brindado".

"Otro problema es la infraestructura para técnicas de laboratorio en investigación, porque es muy difícil en Colombia conseguir reactivos y ciertos productos y equipos", agrega Camilo Salazar.

"Otro obstáculo grave -continúa Linares- es que desde hace varios años las investigaciones que requieren pruebas con ADN deben solicitarle un permiso especial de acceso a recursos genéticos al Ministerio del Medio Ambiente, pero al parecer en una década solo lo han otorgado una vez. Eso tiene varadas muchas investigaciones básicas, como la nuestra, pues hoy no podemos avanzar más, ni recibir apoyos de financiación de Colciencias, ni continuar los estudios sin eso.

"Si la preocupación es por lo económico, estamos dispuestos a renunciar a cualquier beneficio que se derivara, pues lo único que nos interesa es generar conocimiento fundamental para el país. Ojalá el actual Ministro revise el tema porque lo importante es no frenar la investigación en Colombia que de por sí es bien difícil sacar adelante".

Linares y su grupo sueñan por ahora con seguir reuniendo evidencia que corrobore aún más sus conclusiones y que el Gobierno se conecte mejor con los científicos, tenga más en cuenta sus aportes en la toma de muchas decisiones y le asigne mayor presupuesto a la investigación.

"Mi objetivo es hacer investigación original, valiosa, de impacto, que resuelva cuestiones que nadie ha resuelto, y poder publicarla internacionalmente para que sirva y trascienda; también contribuir a formar una generación de biólogos tropicales que continúen la labor de entender cómo se han formado todas las especies y los recursos biológicos colombianos. Debemos formar nuestros propios Ph.D. Colombia es el país más rico en proporción de especies por unidad de área del neotrópico o nuevo mundo. Su complejidad geográfica con mares, valles, cordilleras, Sierra Nevada, Amazonas, Macarena, llanos, selva, ha dejado su firma en esa riqueza de especies. En la medida en que lo entendamos podremos hacer un mejor manejo y uso sostenible de los recursos que tenemos".

La pregunta obligada es para qué sirve todo esto. Linares responde:

"Lo que hacemos es investigación pura o fundamental. Sin embargo, muchos todavía consideran más urgente o importante invertir más en investigación que soluciona problemas concretos que apoyar una investigación con "maripositas" para saber si se forman o no por hibridación, pero no saben que la investigación básica fundamental es la base del resto de la investigación: de la aplicada, la biomédica, de todo lo relacionado con el ser humano, del origen de la generación de tecnología, etc. No podemos seguir a expensas de los países que sí la hacen para escoger las tecnologías que necesitamos, ni renunciar a tener nuestros propios criterios y marcos conceptuales para conocer, explorar y desarrollar nuestros propios recursos. Nuestra investigación está dando luces de por qué Colombia es un país tan rico en especies y este proceso de hibridación puede haber sido muy importante en el surgimiento de otras especies y organismos, incluso mamíferos y reptiles. Tenemos que demostrar que así Colombia sea un país en vía de desarrollo, puede hacer investigación lo suficientemente buena para ser destacada en el mundo, así no tengamos equipos supersofisticados, infraestructura costosa, o aceleradores de partículas que valen millones. De hecho, con mariposas ya estamos haciendo investigaciones que son importantes para la biología evolutiva y las ciencias biológicas".

Respaldo internacional

Importantes figuras del mundo científico avalan la investigación del grupo de Linares, como Loren Rieseberg, de la Universidad de British Columbia de Canadá y Jim Mallet, del prestigioso laboratorio Galton del University College of London, ambos autoridades mundiales en hibridación en plantas y mariposas, respectivamente.

Reconocidas publicaciones internacionales como The Economist, The Daily Telegraph, The Independent, Nature, Sciences, Biotrópica, Genetics, Evolution, Heredity, entre otras, han destacado el aporte científico del grupo colombiano.

Por Sophía Rodríguez Pouget. fuente