El coyote del este viajó por dos rutas y su ADN lo recuerda

En Pensilvania, hoy un coyote no sorprende a nadie. Antes de 1900 no había ninguno: el animal vivía solo en el oeste y el centro de Norteamérica. Un siglo después ocupa todos los estados continentales de EE. UU. y todas las provincias de Canadá, y llegó al Atlántico por dos caminos que no se tocaron hasta hace poco. En las Carolinas, los primeros avisos de coyotes son de los años ochenta.

Un viaje así debería haber dejado huella en el ADN del coyote del este. Cuando una especie coloniza tierras nuevas suele perder variedad genética, porque cada oleada arranca de unos pocos pioneros. Un análisis genético de 394 coyotes encontró otra cosa. Los coyotes de los dos frentes orientales conservan más o menos la misma variedad que los del oeste, y los del sureste incluso algo más. La explicación más probable es que se cruzaron con lobos y perros por el camino. El mismo análisis señaló 12 puntos del genoma que cambiaron en la misma dirección en las dos rutas, tres de ellos junto a genes que en ratones tienen que ver con explorar lugares nuevos.

Un laboratorio de Princeton leyó coyotes de costa a costa. El trabajo lo dirigió Elizabeth Heppenheimer, entonces investigadora del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton, con Bridgett vonHoldt como autora sénior y científicos de Georgia, Ontario, Idaho, Carolina del Norte y el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. Se publicó en diciembre de 2018 en la revista Ecology and Evolution. La sangre y los tejidos llegaron de programas estatales de fauna, museos, cazadores y tramperos.

Cómo llegaron los coyotes al este de Estados Unidos

La ruta del norte bordeó los Grandes Lagos. El coyote (Canis latrans) empezó a avanzar hacia el este a principios del siglo XX. Por el norte cruzó la región de los Grandes Lagos, entre Estados Unidos y Canadá, y se metió en Nueva Inglaterra, Nueva York y Pensilvania. La ruta del sur fue más lenta. Pasó más o menos por Luisiana, Alabama y Georgia, y por eso tardó tanto en asomar por las Carolinas. Además, los dos caminos atraviesan paisajes muy distintos, del bosque frío del norte a las tierras bajas y cálidas de la costa del golfo de México.

El ADN dibujó el mismo mapa. El equipo leyó en cada animal unos 23.000 puntos del genoma donde cambia una sola letra, los llamados SNP (polimorfismos de un solo nucleótido). Luego dejó que los datos agruparan a los animales sin decirles de dónde venían. Salieron tres grupos limpios: uno para el antiguo territorio del oeste, otro para el noreste y otro para el sureste. El patrón principal de los datos coincidía casi a la perfección con la longitud geográfica.

Pensilvania está donde se cruzan los dos caminos. Los coyotes de Pensilvania fueron la muestra más grande de todo el estudio, 37 animales, más que cualquier otro estado o provincia. Pertenecen al grupo del noreste. Aun así, en Pensilvania, Virginia, Kentucky y Carolina del Norte abundaban los coyotes con ascendencia mezclada del norte y del sur. Los autores lo interpretan como una zona de contacto reciente, donde los dos frentes se han reencontrado tras un siglo separados.

El coyote del este y su parte de lobo

La sospecha del lobo viene de lejos. Estudios anteriores ya habían visto que, en el noreste, los coyotes se cruzaron con los últimos lobos del este (Canis lycaon) y con lobos grises (Canis lupus) que encontraron en su avance. En el sureste lo hicieron con el lobo rojo (Canis rufus), que hoy solo sobrevive en libertad en una zona de recuperación de Carolina del Norte. Otros trabajos habían pillado a coyotes del este criando con perros domésticos. Te lo explico así: un pionero en una tierra casi vacía se empareja con lo que encuentra.

La variedad no se escapó por el camino. La teoría dice que una población que avanza a base de fundadores sucesivos pierde variedad en cada salto, como el juego del teléfono, que se come palabras cada vez que el mensaje pasa de boca en boca. Es lo que se vio en topillos rojos y en un caballito del diablo estudiados en sus propios frentes de expansión. El coyote del este no siguió ese guion. La heterocigosidad, una medida corriente de la variedad genética, salió casi igual en el oeste y en el noreste, y algo más alta en el sureste. El patrón se mantuvo en todo el genoma.

Las variantes raras cuentan otra historia. La verdad es que la expansión sí dejó cicatriz, solo que no donde la teoría miraba primero. Las variantes genéticas raras, las que llevan pocos animales, abundaban más en el antiguo territorio del oeste. Allí aparecieron 5.799 variantes que no estaban en ninguna otra región, frente a 3.578 en el sureste y 3.018 en el noreste. Piensa en una familia que cruza el país de mudanza. Se lleva el sofá y las camas, pero la reliquia de la abuela se queda en el trastero. Los investigadores señalan que estas variantes raras delatan mejor un cuello de botella tras una expansión.

Los híbridos son el relleno más probable. ¿Por qué no cayó entonces la variedad total? Los autores ven más probable un flujo de genes intenso: coyotes errantes llegados desde el oeste o cruces con lobos y perros. Si la causa son los híbridos, los valores más altos del sureste indican que allí los cruces han sido más frecuentes, en un frente que ha recibido mucha menos atención que la mezcla con lobos del norte. Los grupos pequeños y cerrados van en sentido contrario, y es parte de la razón por la que la fauna salvaje pierde en silencio su diversidad genética en tantos sitios.

La genética del coyote y los genes de explorar

Dos rutas valen por un experimento repetido. Encontrar genes que ayudaron a una especie a expandirse no es fácil. En el borde de una expansión, una variante puede subir por pura suerte aunque no sirva para nada, un fenómeno que los genetistas llaman «surf de alelos». Aquí está la clave de las dos rutas. Que la suerte empuje la misma variante, en la misma dirección, por dos caminos y dos paisajes distintos es muy improbable. Es como si dos jurados de pueblos diferentes llegaran por separado al mismo veredicto.

Solo doce puntos superaron las dos pruebas. El equipo aplicó dos métodos estadísticos distintos para buscar puntos del genoma que cambiaran entre el oeste y cada frente. De unos 23.000 SNP, solo 12 destacaron con los dos métodos y en las dos rutas. En todos los casos el cambio iba en la misma dirección en el noreste y en el sureste. En uno de ellos, junto al gen WDR17, la versión menos común desapareció en los dos frentes.

Tres genes apuntan al afán de explorar. Tres de esos 12 puntos están dentro o cerca de genes que los estudios de laboratorio relacionan con cómo exploran los ratones. Los ratones con una sola copia funcional de CACNA1C se movían a menos arrebatos, escudriñaban menos su entorno y se quedaban paralizados más tiempo. Los que no tenían ALK reconocían mejor un objeto nuevo en su jaula. Los que no tenían EPHA6 aprendían peor y tenían fallos de memoria espacial. Los tres rasgos encajan con un animal que tiene que orientarse en tierra desconocida, justo lo que necesita un coyote para cruzar medio continente.

Una variante apareció de la nada. En un punto cercano al gen ZDHHC16, los coyotes del oeste analizados tenían una sola versión. En el este surgió una segunda, en uno de cada ocho coyotes del noreste y en uno de cada cuatro del sureste. Pudo estar siempre en el oeste, demasiado rara para detectarla, nacer como mutación nueva o llegar de un lobo o un perro. Los datos no permiten saber cuál.

Lo que el estudio del coyote no demuestra

Los propios autores piden muchísima cautela. Ninguna de las 12 variantes está en la parte del gen que fabrica una proteína. El vínculo con la exploración se apoya solo en estudios con ratones, y nadie sabe si esas funciones se mantienen en el coyote. El equipo tampoco recogió datos de comportamiento. No se sabe si los coyotes del este exploran más que los del oeste, y mucho menos si eso depende de sus genes.

El ciervo es el otro sospechoso. Los dos frentes orientales tienen muchos ciervos, así que los cambios compartidos podrían deberse a un entorno parecido y no al hecho de expandirse. Los autores lo ven menos probable, porque la dieta varía mucho entre los coyotes del este y en el oeste también se comen ciervos. Pero no pueden descartar algún otro factor ambiental que no midieron. Tampoco había muestras de antes de 1900, así que el grupo del oeste hace las veces de antepasado sin serlo.

El siguiente paso es leer los genes enteros. Los investigadores quieren secuenciar completas las partes codificantes de estos genes en coyotes y analizar a la vez lobos rojos, lobos del este, lobos grises y perros. Así esperan saber cuánto del coyote del este es prestado, y si ese préstamo le ayudó a llegar al Atlántico.

Fuente: Heppenheimer, E., Brzeski, K. E., Hinton, J. W., Patterson, B. R., Rutledge, L. Y., DeCandia, A. L., Wheeldon, T., Fain, S. R., Hohenlohe, P. A., Kays, R., White, B. N., Chamberlain, M. J. y vonHoldt, B. M. (2018). «High genomic diversity and candidate genes under selection associated with range expansion in eastern coyote (Canis latrans) populations». Ecology and Evolution, 8(24), 12641-12655. https://doi.org/10.1002/ece3.4688

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