¿Cómo surgen y mantienen su integridad las nuevas especies?

Generalmente, las especies surgen cuando el flujo genético es interrumpido por una barrera geológica u oceanográfica. Cuando las especies entran en contacto otra vez, no se mezclarán si han evolucionado diferencias que impiden la transferencia de genes. Ejemplos en los organismos marinos podrían ser la especialización en diferentes hábitats, la diferencia en los ciclos de desove, la incompatibilidad de los gametos o la disfunción del desarrollo de híbridos.

¿Qué moléculas confieren compatibilidad de gametos de la misma especie e incompatibilidad entre gametos de diferentes especies?

Nos enfocamos en los erizos de mar (organismos modelo para la biología del desarrollo), porque su fertilización externa simplifica en gran medida el número de factores que se deben tener en cuenta. Mis colegas y yo estudiamos la evolución del bindin, una molécula en el semen que es reconocida por el huevo, así como el EBR1 y la "proteína 350kD", dos moléculas en el huevo que interactúan con el bindin para efectuar la fertilización. En menor medida, también hemos trabajado con speract, una molécula liberada por el huevo para atraer el semen, así como su receptor en el semen.

¿Cuáles son las fuerzas evolutivas que resultan en barreras para el intercambio genético entre especies?

Las especies son conjuntos de poblaciones aisladas reproductivamente de otras poblaciones, por lo que la especiación es la evolución de barreras para el intercambio genético. Estas barreras no necesitan ser interacciones moleculares de gametos. Un estudio a largo plazo de dos géneros de erizos de mar, cada uno con dos especies hermanas simpátricas en el Caribe, busca establecer si estas especies ocupan distintos hábitats, si se reproducen en diferentes momentos (y qué factores controlan su reproducción), si sus gametos son incompatibles o si sus híbridos tienen un desarrollo inestable (y qué genes son responsables de su inferioridad). 

B.A., Harvard College, 1973

M.Phil., Yale University, 1976

Ph.D., Yale University, 1979

L. Geyer and H.A. Lessios. 2020b. Slow evolution under purifying selection in the gamete recognition protein bindin of the sea urchin DiademaNature Scientific Reports. 10:9834 DOI:101038/s41598-020-66390-2

A. Hiller and H.A. Lessios. 2019d. Marine species formation along the rise of Central America: The anomuran crab Megalobrachium Molecular Ecology 29:413-428. DOI: 10.1111/mec.15323

H. A. Lessios and I. Baums.  2017a. Gene flow in coral reef organisms of the tropical eastern Pacific. In: P.W. Glynn, I.C. Enochs, and D. Manzello (eds.) pp. 477-499 In: Coral Reefs of the Eastern Pacific. Springer-Verlag. DOI: 10.1007/978-94-017-7499-4_16

A. O’Dea, H. A. Lessios, A.G. Coates, R.I. Eytan, L.S. Collins, A.L. Cione, A. de Queiroz, D.W. Farris, R.D. Norris, S.A. Restrepo-Moreno, R.F. Stallard, M.O. Woodburne, O.Aguilera, M.-P. Aubry, W.A. Berggren, A.F. Budd, M.A. Cozzuol, S.E. Coppard, H.Duque-Caro, S.Finnegan, G.M. Gasparini, E.L. Grossman, K.G. Johnson, L.D. Keigwin, N.Knowlton, E.G. Leigh, J.S. Leonard-Pingel, P.B. Marko, N.D. Pyenson, P.G. Rachello-Dolmen, E.Soibelzon, L. Soibelzon, J.A.Todd, G.J. Vermeij, J.B.C. Jackson. 2016c. Formation of the Isthmus of Panama. Science Advances, 2: 8, e1600883. DOI: 10.1126/sciadv.1600883

H. A. Lessios.  2016a. The great Diadema antillarum die-off: 30 years later.  Annual Review of Marine Science 8:267-283 doi:10.1146/annurev-marine-122414-033857

H. A. Lessios, S. Lockhart, R. Collin, G. Sotil, P. Sanchez-Jerez, K. S. Zigler, A. F. Perez, M. J. Garrido, L.B. Geyer, G. Bernardi, V. D. Vacquier, R. Haroun, B.D. Kessing.  2012a. Phylogeography and bindin evolution in Arbacia, a sea urchin genus with an unusual distribution. Molecular Ecology, 21:130-144

H. A. Lessios. 2011. Speciation genes in free-spawning marine invertebrates. Integrative and Comparative Biology, 51: 456-465

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