Estudio genómico respalda el reconocimiento de nuevas especies de arrendajos de los matorrales en Texas y México

LAWRENCE — Un nuevo estudio genético y estadístico completo estudiar Dos grupos de matorrales, uno en México y otro en Texas, han sido identificados por investigadores de la Universidad de Kansas como merecedores del estatus de especie independiente. El artículo, que aparece en Systems Biology, también utiliza datos genómicos para delinear la historia natural de los matorrales, mostrando cómo los cambios geográficos durante milenios han dividido y reunido grupos de aves, cambiando el flujo de genes entre ellos.

«Los arrendajos son primos de los arrendajos azules», dijo el autor principal Devon DeRad, estudiante de doctorado en el Instituto de Biodiversidad y Museo de Historia Natural de KU. “En el oeste de los EE. UU., son aves comunes de traspatio para las personas, como los pájaros azules que toman maní de su comedero. Son pájaros emocionantes porque son carismáticos. vendrán a su alimentador e interactuarán. Son arrendajos, por lo que son extremadamente inteligentes y tienen la mejor memoria espacial de cualquier ave. Pueden recordar miles de lugares donde guardan semillas y cosas así».

Según el estudio, la secuenciación genética en KU de arrendajos de los matorrales recolectados hace décadas muestra evidencia de dos nuevas especies de Aphelocoma, un género de arrendajos de los matorrales; y A. texana, «Especies endémicas de Texas de interés para la conservación».

Si bien la población de matorrales mexicanos fue un «golpe de gracia» para el estado de la especie, De Raad dijo que la población de matorrales de Texas es menos clara.

«No estábamos seguros de cuán diferente era», dijo. “Es una pequeña población aislada en Edwards Plateau de Texas, una pequeña y limitada región de Texas. Se nombra como una subespecie, por lo que existen ligeras diferencias fenotípicas en tamaño y color, pero no es muy diferente al resto. Pero tenemos este gran muestreo geográfico, y hemos secuenciado aves cercanas pero fuera de la Meseta Edwards, y son completamente diferentes, y no parece haber ningún flujo de genes. Hicimos todos los análisis que pudimos pensar para demostrar rigurosamente que estábamos equivocados, pero todo apunta a que esta población de Texas es completamente diferente y evoluciona en su propia trayectoria única».

DeRaad se interesó por primera vez en la biodiversidad de plantas de matorrales después de enterarse de la variedad de especímenes en las colecciones de museos que indicaban que puede haber más especies de matorrales que las reconocidas actualmente.

“Mi asesor de pregrado había publicado anteriormente sobre este grupo de aves y me dijo que puedes mirar los especímenes y ver que hay poblaciones de matorral de Woodhouse de México y otros lugares que se ven completamente diferentes, pero todos son reconocidos como parte. una especie», dijo DeRad. «Mi objetivo era utilizar métodos genéticos en mi Ph.D. y secuenciar el ADN de estas aves para averiguar cuántas especies hay realmente».

Como estudiante de posgrado en KU, DeRad accedió hace décadas al coautor A. por Thawne Peterson, Curador Principal del Instituto de Diversidad Biológica y Profesor Distinguido en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva, a las muestras genéticas de matorrales.

«Él recolectó las muestras para su disertación entre 1989 y 1992, y eso fue justo al principio cuando la gente tomaba tejidos de las muestras», dijo Deraad. “En el pasado, recolectabas pájaros y los rellenabas con algodón para hacer especímenes de museo; la piel y las plumas son muy estables y les irá bien crudas en un estante si se mantienen alejadas de la luz y los insectos. Pero mientras las personas hacían análisis de ADN, no sabían cómo almacenar el tejido. Así que es genial que Thawne haya publicado análisis de estas aves hace casi 30 años con las primeras técnicas de ADN, y podemos usar literalmente los mismos tejidos para esta investigación».

Además de Peterson, los coautores de DeRad incluyeron a Robert Moyle, curador principal del Instituto de Biodiversidad de KU, así como a John McCormack de Occidental College y Nancy Chen de la Universidad de Rochester.

Después de que DeRaad tomó una muestra de ADN de los uniformes, trabajó con Núcleo de secuenciación del genoma de KU Para secuenciar miles de piezas de ADN compartido de genomas de aves. Además de determinar el estado de las especies de A. sumichrasti y A. texana, DeRad y sus colegas intentaban arrojar luz sobre la historia natural de los matorrales y dibujar un árbol evolutivo más preciso para las aves.

Por ejemplo, el equipo encontró dos especies de matorral rugiente en el árbol genético que muestran «firmas complejas de flujo genético antiguo y moderno entre el arrendajo de matorral de California (Aphelocoma californica) y el arrendajo de matorral de Woodhouse (Aphelocoma). woodhouseii) que conducen a árboles de genes inconsistentes en el genoma de la especie, a pesar del claro apoyo a su aislamiento común y estado de la especie».

Tradicionalmente, la evidencia de mestizaje entre dos especies de arrendajos de los matorrales habría impedido que los científicos las consideraran especies separadas, pero no en este caso.

«Estamos llegando a una comprensión más matizada de lo que es una especie, lo que permite la realidad biológica de que la evolución es más compleja de lo que pueden imaginar incluso las personas que la estudian», dijo De Raad. «Estos linajes están constantemente en proceso de deriva y fusión».

En América del Norte, dicen los autores, muchas historias de «especiación compleja» se deben a repetidas glaciaciones, cuando los glaciares dividían poblaciones, provocaban divergencias genéticas y luego se retiraban, dejando un hábitat continuo donde esas poblaciones podían cruzarse.

«No es tan simple de reconstruir», dijo Deraad. «No tenemos una máquina del tiempo, por lo que nunca lo recrearemos todo minuto a minuto, pero si podemos obtener datos genómicos de miles de piezas de ADN en el genoma, tenemos mucho más poder estadístico para tratar de reconstruir estos eventos de lo que hemos estado haciendo hace 10 o 15 años, antes de que la tecnología de secuenciación fuera tan buena y asequible».

Foto de arriba. Un arrendajo de California mira a la cámara. Crédito: Deveon DeRaad.

foto derecha. Un Florida Scrub-Jay examina su territorio. Crédito: Deveon DeRaad.