Croac es una rana venenosa diminuta con el lomo pintado de verde brillante y unas franjas doradas que la atraviesan longitudinalmente. Vive en el Chocó ecuatoriano, pero por ahora está en la Balsa de los Sapos. Ella ha sobrevivido por sus colores, que le han permitido atraer parejas y ahuyentar a depredadores. Ha cambiado su color y patrones en relación con sus ancestros. Comprender estos procesos suele ser complicado, por eso, se realizará una investigación al respecto.
¿Qué tienen que ver sus genes en esas variaciones? Descubrirlo es el objetivo de la investigación que se llevará a cabo durante cuatro años. Esta indagación cuenta con el financiamiento del programa Edge (Al borde) de la National Science Foundation (NSF) de los Estados Unidos. La Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE) participa en el estudio junto a la Universidad de California Berkeley, la Universidad de Houston, Virginia Tech y el Centre National de la Recherche Scientifique.
La Dra. Rebecca Tarvin, de la Universidad de California Berkeley lidera la investigación. Ella junto al Dr. Santiago Ron, biólogo científico de la PUCE, explican en qué consiste esta esta investigación y los métodos innovadores que utilizarán.
«Los fenotipos como el color son súper complicados. Se piensa que hay un gen que codifica para un color rojo y no es así. La cadena de genes es muy compleja”, señala la Dra. Tarvin.
Glosario para resolver el misterio
Genoma. Pensemos que cada una de las células tiene información que se almacena en el ADN. Esta información se decodifica como ‘instrucciones’ para la vida del organismo. Entonces, el conjunto completo de toda esa información se denomina genoma. Este evoluciona para mejorar las condiciones del individuo.
Feliz en la selva
— Dr. Rebecca (Becca) Tarvin 🐸 ☠️ 🐍 💚🪰 (@frogsicles) June 19, 2024
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- Genotipo. Es la composición genética específica de un organismo. Es decir, cómo se combinan los genes en cada ser, que son heredadas de un individuo a otro. El genotipo contiene tanto los genes visibles como los que no.
- Fenotipo. Se refiere a las características visibles. La expresión física de la información genética. Por ejemplo el color de las ranas. También está influenciado por condiciones del entorno en el que se desarrolla el organismo.
Entonces, en términos sencillos, el genotipo es como una receta de cocina. Mientras tanto, el fenotipo sería equivalente a la comida preparada con base en esa receta.
¿Por qué es importante saber cómo se han modificado los colores?
Los colores azules, rojos o verdes de las ranitas causan una admiración casi hipnotizante. Pero, más allá de su belleza, los colores juegan un papel crucial en su comportamiento. Entre otras cosas, son importantes para la selección sexual y la comunicación. También funcionan como una señal de advertencia para los depredadores, indicándoles que son tóxicas y deben evitarse.
En ese sentido, la investigación busca entender cómo ha evolucionado la diversidad de colores y patrones en las ranas venenosas. Es decir, cómo el genoma puede codificar para un organismo y cuáles son las conexiones entre fenotipo y genotipo.
Conocer los misterios de la información genética será un aporte para la biología y la preservación de estas especies. Algunos de los aportes a la ciencia de la comprensión de las variaciones en los colores de la rana son:
- Los colores y sus intensidades ayudan en la selección sexual. Al modificarse, los comportamientos de apareamiento pueden cambiar.
- Las variaciones de colores en las ranitas venenosas pueden relacionarse con variaciones genéticas, desarrolladas evolutivamente. Comprenderlas sirve a conocer mejor la diversidad de fenotipos en los vertebrados. «Será un recurso enorme para la comunidad científica y las técnicas servirán para responder a otras preguntas de investigación”, explica la Dra. Tarvin.
- Descubrir cómo los genes controlan la coloración y cómo son influenciados por factores ambientales o mutaciones permite entender mejor cómo el genoma codifica para un organismo. Esto es una meta de la biología moderna en sí y nos puede ayudar avanzar estudios sobre causas y curas para las enfermedades de los humanos y de otra especies.
- Si bien la emoción de los científicos por el conocimiento y la técnica salta a la vista, ese no es su único fin. Los científicos recalcan que la comprensión del papel de los anfibios en los ecosistemas en los que se desarrollan es lo más importante. Pues los anfibios son las especies con mayor amenaza de peligro de extinción.
Las ranas venenosas protagonistas son endémicas
Las ranas que participarán en el estudio serán extraídas del Chocó ecuatoriano y de la Amazonía peruana. A continuación, se propiciará su reproducción en laboratorio. Un primer grupo de especímenes ya está en la Balsa de los Sapos.
La bióloga Mylena Masache está realizando su maestría en Biología en la PUCE. Ella es la encargada del cuidado de Croac y las demás ranitas de la investigación. “Es la encargada de que las ranas estén comidas, cuidadas y contentas para que puedan reproducirse”, comenta el Dr. Ron.
Además, cuenta con gran emoción que, durante la investigación, se secuenciará por primera vez el genoma de una rana en Ecuador.
Una apuesta por la cooperación científica
La relación de la PUCE con la Dra. Tarvin es de larga data. Ella realizó un monitoreo de ranas en el Ecuador, cuando recién se había graduado como bióloga en Estados Unidos. A partir de allí, su pasión no ha menguado y les ha permitido permanecer cercanos y colaborar académicamente.
En este primer año, el estudio sobre ranas venenosas contará con más de 20 profesionales de distintas universidades. Junto a ellos estarán grupos de estudiantes e investigadores de otras disciplinas que enriquecerán la investigación.
La colaboración internacional entre científicos incluye a:
- La doctora Rebecca Tarvin y Dr. Rasmus Nielsen de la Universidad de California, Berkeley, Estados Unidos.
- El doctor Santiago Ron de la PUCE, Ecuador.
- El biólogo Marco Antonio León Martínez, del Instituto de Investigación Biológica de las Cordilleras Orientales, Perú.
- El doctor Adam Stuckert, de la Universidad de Houston, Estados Unidos.
- El biólogo Roberto Márquez de Virginia Tech, Estados Unidos.
- El biólogo Mathieu Chouteau del Centre National de la Recherche Scientifique, Francia.
Una experiencia virtual para conocer los resultados
Un componente importante del proyecto es la divulgación. Los científicos buscan ampliar el público que conocerá los resultados de la investigación. Para ello, pensaron en una experiencia inmersiva que se valdrá de los avances de la tecnología.
Se diseñará una plataforma para que niños y jóvenes visiten virtualmente el bosque donde viven las ranas venenosas. Asimismo, podrán examinar los especímenes en el laboratorio. Adicionalmente, se realizarán videos en 3D con 3Diversity (3Diversity.com) para que los resultados de la investigación sean más cercanos.
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