Proyecto

De Tierra del Fuego a las Galápagos

Tras la huella de Darwin

Experimenta la selección utilizando Drosophila melanogaster

Experimento
Experimento propuesto por Francesc Mestres, investigador en genética de la Universitat de Barcelona

Una manera experimental de ver cómo actúa la selección natural es utilizando la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Se puede diseñar un protocolo de laboratorio para ver cómo la selección va eliminando progresivamente una mutación. Los mutantes son relativamente fáciles de obtener en esta especie. Por ejemplo, se pueden usar mutaciones tales como sepia (ojos de color marrón oscuro), ebony (cuerpo de color negro), scarlet (ojos de color rojo brillante), vestigial (alas rudimentarias), etc. 

Preparamos la población base

Lo primero es preparar una población de partida, cruzando en un frasco con medio de cultivo tres hembras de una cepa pura normal con tres machos de una cepa pura mutante (el cruce recíproco también se puede utilizar). Las hembras deben ser vírgenes, para evitar que se hayan cruzado ya con machos de su cepa pura. El genotipo de las hembras será AA y el de los machos aa (recordemos que A domina sobre a).

Pasados unos 5 días y después de observar larvas en el medio de cultivo, se matan los progenitores para evitar que alguno de ellos se pueda cruzar con las hembras descendientes. En la primera generación filial todos los descendientes serán normales, dado que serán heterocigotos (Aa). Entonces, hay que tomar tres machos y tres hembras al azar para formar la siguiente generación (G0) en un nuevo frasco. En esta generación (G0) contaremos cuántos individuos normales (aproximadamente 3 / 4) y cuántos mutantes (aproximadamente 1 / 4) aparecen. Las moscas de fenotipo mutante las rechazamos y utilizaremos tres hembras y tres machos de fenotipo normal como reproductores para la siguiente generación (G1), y por tanto las pondremos en un nuevo frasco de cultivo. Es conveniente que las hembras sean vírgenes.

Se puede ir repitiendo el proceso en las mismas condiciones durante las generaciones que se quieran (G2, G3, ...). Si en una generación no nos aparecen moscas mutantes no implica que el alelo mutante se haya perdido, puede que se mantenga en heterocigotos (Aa). Si el proceso se realiza con bastantes generaciones, al final se alcanza la eliminación total de los alelos mutantes.

¿Por qué acaban desapareciendo los mutantes?

La gracia del experimento es comprobar que en cada generación aparecerán menos moscas mutantes, y esto es debido a la selección. Nosotros los vamos eliminando en cada generación. De hecho, esto pasa también en la naturaleza puesto que los individuos mutantes son menos viables que los individuos normales. Recordemos que si bien algunas mutaciones son viables, la mayoría lo son menos que los fenotipos normales.

Otras fuerzas evolutivas

Hay que tener en cuenta que la selección natural no es la única fuerza evolutiva que actúa sobre nuestro experimento. También entrará en acción la deriva genética, al tratarse de poblaciones con muy pocos progenitores. Así mismo, la consanguinidad será importante puesto que a las pocas generaciones los individuos estarán emparentados. Por último, podemos mencionar la mutación, que puede generar la aparición de nuevas mutaciones (a), pero en este caso, como su tasa es muy pequeña (del orden de 10-5) su efecto será insignificante.

¿Cómo hacer este experimento?

¿Cómo se puede cultivar D. melanogaster en el laboratorio? Esta especie es muy fácil de mantener. Necesitamos frascos de cultivo, ya sean de plástico o de vidrio, de un volumen equivalente a un bote pequeño de mayonesa o mermelada. El tapón no puede ser hermético, y lo haremos con una bola de algodón muy compacto. En los botes limpios añadiremos el caldo de cultivo. Normalmente se utiliza una pasta de harina de maíz con azúcar y agar (para que gelifique) y una vez frío, se le añade levadura de panificación (Saccharomyces cerevisiae). Pero se pueden utilizar diferentes variantes 'domésticas'. Por ejemplo, una pasta de plátano maduro con un poco de azúcar y levadura de panificación puede servir. Lo que sí es importante es que la levadura (el alimento de las moscas adultas), debe ser 'auténtico' (Saccharomyces cerevisiae) y no bicarbonatos que también se pueden utilizar para hacer pasteles y que normalmente se venden en los supermercados como levaduras.

Sea cual sea el medio de cultivo utilizado, es necesario poner un trozo de papel doblado como un acordeón para dar un apoyo físico seco a las larvas que les permita la pupación. Los requerimientos de temperatura no son especialmente estrictos. La temperatura óptima es de 25 º C, pero en primavera o en otoño una temperatura entre 20 y 25 grados es suficiente. A temperaturas inferiores a 25 grados el ciclo biológico se ralentiza, mientras que con temperaturas superiores se acelera (pero existe el riesgo de que las moscas sean estériles). Con la temperatura óptima el ciclo biológico dura unos 10 días.

¿Dónde conseguir las drosophilas ?

Las escuelas pueden contactar con los Centres de Recursos Pedagògics para pedir ejemplares de Drosophila melanogaster.

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