• Un equipo científico liderado por la Estación Biológica de Doñana compara la evolución de ciclos de vida y modos reproductivos de todos los grandes grupos de anfibios: ranas, salamandras y cecilias. En la investigación, se han analizado aproximadamente 4000 especies de anfibios.

• Este estudio ha concluido que la mayoría de las especies se reproducen mediante modos alternativos a la reproducción acuática ancestral y que la evolución de la reproducción terrestre ocurrió de manera no secuencial

Un estudio llevado a cabo por un equipo científico de la Estación Biológica de Doñana (EBD), centro de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) descubre que la mayoría de las especies de anfibios no se reproducen mediante el típico y ancestral, con un ciclo de vida con larvas acuáticas que metamorfosean a adultos terrestres, sino mediante modos alternativos. Esta evolución de estrategias reproductivas ancestrales no ha seguido un patrón secuencial progresivo hacia una mayor terrestrialidad, al contrario de lo que se creía, sino que el patrón seguido es más complejo.

Se trata del primer estudio que compara cómo los anfibios han evolucionado en ciclos de vida y modos reproductivos en sus tres grandes grupos: ranas, salamandras y cecilias. Para este estudio se ha elaborado la mayor base de datos de modos reproductivos hasta la fecha, un estudio de aproximadamente 4000 especies.

La mayoría de los animales tienen ciclos de vida complejos, con una o varias fases larvarias separadas de una fase adulta por profundos cambios anatómicos conocidos como metamorfosis. Sin embargo, varios de los grandes grupos de vertebrados, como los mamíferos o las aves, no tienen fases larvarias. Para comprender cómo evoluciona esta simplificación de los ciclos de vida y sus consecuencias para la formación de especies y la tasa de evolución, el equipo de la Estación Biológica de Doñana ha estudiado la evolución de los ciclos de vida en anfibios, que presentan la mayor diversidad de ciclos de vida y modos reproductivos de todos los vertebrados terrestres.

Aplicando técnicas de análisis filogenético comparativo, se ha comprobado que, a pesar de los más de 300 millones de años de evolución, muchas especies de anfibios mantienen el modo reproductivo ancestral. No obstante, al contrario de lo que pueda parecer, la mayoría de los anfibios presentan ciclos alternativos, que incluyen huevos terrestres depositados en nidos como madrigueras o nidos de espuma, mantenidos en pliegues de la piel de los adultos, o incluso el viviparismo. "En muchas especies se ha perdido de manera independiente la fase larvaria, de modo que a partir de huevos terrestres eclosionan sapillos, salamandras o cecilias, prescindiendo de la fase de renacuajos acuáticos", explica Christoph Liedtke, investigador de la Estación Biológica de Doñana. "En otros casos, se ha eliminado la fase adulta. En algunas especies, las larvas maduran sexualmente sin metamorfosear a adultos."

El paso evolutivo de huevo acuático a huevo terrestre ha sido común en todos los linajes, pero los diversos modos reproductivos que han surgido a partir de él lo han hecho de manera no secuencial. El equipo ha observado también que, a pesar de las importantes consecuencias ecológicas para cada linaje de adoptar un tipo de ciclo de vida u otro, estos cambios apenas han tenido consecuencias para su éxito evolutivo en términos del número de especies que han surgido después. "Solo en salamandras observamos un patrón en el que la pérdida de fase larvaria parece haber fomentado la formación de nuevas especies, mientras que la pérdida de fase adulta parece haber aumentado su probabilidad de extinción", indica Iván Gómez Mestre, investigador de la Estación Biológica de Doñana.

Este estudio demuestra que grandes cambios en el desarrollo y el ciclo vital pueden evolucionar repetidamente y más rápidamente de lo que se creía, y en algunos casos pueden ser reversibles. Esto abre la puerta a entender qué mecanismos de regulación genómica subyacen a estas novedades evolutivas en los ciclos de vida incluso de organismos complejos como los vertebrados.

Referencia:

Liedtke, H.C., Wiens, J.J. & Gomez-Mestre, I. The evolution of reproductive modes and life cycles in amphibians. Nat Commun 13, 7039 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-34474-4

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