Aplicación de técnicas moleculares en biología evolutivalos peces continentales de Europa y México como caso de estudio

Resumen

Los ecosistemas dulceacuícolas mantienen alrededor del 12% de la fauna animal del planeta. El estudio de las relaciones filogenéticas de las especies permite inferir los procesos históricos y sus efectos en la biodiversidad. Por lo tanto, los estudios en biología evolutiva proveen información esencial para comprender los cambios pasados y futuros en la ictiofauna continental y sus hábitats. Esta tesis doctoral tiene como objetivo general el aplicar técnicas moleculares para responder a diversas preguntas en biología evolutiva de peces continentales. Concretamente: a) la descripción de la historia evolutiva de tres complejos de especies de peces continentales de México y la Península Ibérica; b) un estudio macroevolutivo sobre la evolución del viviparismo en el orden Cyprinodontiformes y los cambios estructurales y funcionales asociados; c) aportar nuevos criterios para la selección de marcadores mitocondriales para futuros estudios filogenéticos y d) describir nuevos genomas mitocondriales. Tres complejos de especies fueron estudiados que presentan peculiaridades evolutivas, estrechas relaciones filogenéticas y taxonomía incierta. De México, se estudió el complejo de especies vivíparas Allotoca diazi, y el complejo de especies tetraploides Catostomus plebeius-nebuliferus. De la Península Ibérica, el nuevo complejo de origen hibridogenético Squalius sp. Para ello se utilizaron distintos marcadores moleculares tanto mitocondriales como nucleares. La información genética se integró con herramientas analíticas para describir patrones demográficos, de diversidad genética, estimar tiempos de divergencia, reconstruir áreas ancestrales, y modelizar el nicho ecológico. Finalmente, se aportaron criterios para la conservación para cada uno de los complejos de especies estudiados. De acuerdo a los objetivos propuestos en esta tesis, la descripción de la historia evolutiva de los complejos Allotoca diazi, Catostomus plebeius-nebuliferus y Squalius sp, deja en claro la necesidad de tomar en cuenta cuestiones básicas en biología como es la definición de especie, dado que en los tres casos, es difícil acomodar los linajes identificados genéticamente a cualquiera de las definiciones explicitas o implícitas de especie. Los resultados apoyan la hipótesis de que la viviparidad en Cyprinodontiformes tiene como ancestro el oviparismo, pero que el ovoviviparismo no constituye un paso intermedio hacia el viviparismo. Este tipo de cuestiones evolutivas pueden ser abordadas a partir de la obtención de una gran cantidad de datos, y la búsqueda de herramientas analíticas que nos permitan explicar las presiones selectivas o los cambios estructurales en el genoma mitocondrial asociados al surgimiento de novedades evolutivas. A su vez, el capítulo 4, aportó información acerca de la importancia e implicaciones que tiene el determinar y seleccionar marcadores moleculares adecuados en filogenias a grandes niveles taxonómicos. Así como determinar cuantos y qué genes son necesarios para resolver una filogenia. Se describieron dos mitogenomas, uno de ellos perteneciente a Luciobarbus rifensis, un endemismo del norte de África, y el otro, de Xenotoca variata el cual fue utilizado para desarrollar el estudio sobre la evolución de la viviparidad. Estos trabajos significaron un primer acercamiento a la aplicación de datos genómicos y a la exploración e identificación de nuevos marcadores. La presente tesis doctoral soporta las bases tradicionales en filogeografía y filogenética a través de la interpretación cuantitativa de cada genealogía y la información referente a la diversidad genética para el estudio de las poblaciones. Así mismo, aporta información consistente con trabajos previos sobre temas de macroevolución y evolución molecular proponiendo que marcadores moleculares pueden ser utilizados a la luz de diversos supuestos y preguntas evolutivas.