Para muchas plantas y animales, el desierto de Sonora sería un lugar inhóspito. Pero para el lagarto cornudo de cola plana, es su hogar. Antes de que el sol se ponga demasiado alto en el cielo, se puede ver a los pequeños lagartos, de solo unos centímetros de largo, alimentándose de hormigas nativas en áreas con poca vegetación cerca de Yuma, Arizona, y alrededor del Mar Salton en la cercana California.
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Sus hogares son "casi como un paisaje lunar", dice Dan Mulcahy, herpetólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian. "Necesitan lugares para esconderse", dice. De lo contrario, "estarían tostadas al mediodía".
Los lagartos, sin embargo, pueden tener mayores preocupaciones que un sol abrasador del mediodía. La creación accidental del Mar de Salton a principios del siglo XX cortó una población en el Valle de Coachella en California, y las carreteras separan a otras. Los suburbios, los campos agrícolas y otros aspectos de la vida moderna, como las instalaciones del ejército y un parque todoterreno, han invadido el territorio principal de los lagartos. Las hormigas argentinas invasoras están desplazando la fuente de alimento de los lagartos en algunos lugares. Y el cambio climático es otra preocupación.
Si el lagarto cornudo de cola plana va a sobrevivir a estas amenazas, los científicos necesitarán saber más sobre sus genes, dice Mulcahy. Entonces él y Andrew Gottscho, un becario postdoctoral en NMNH, pronto harán eso, aprovechando la instalación de biotecnología de vanguardia del museo para mapear la diversidad genética de la especie.
Mulcahy ha estudiado los genes del lagarto cornudo de cola plana antes. En 2006, mientras estaba en la Universidad Estatal de Utah, dirigió un estudio que encuestó el ADN mitocondrial del lagarto cornudo de cola plana y el lagarto cornudo del desierto, una especie más común que se superpone en rango. El equipo recolectó puntas de dedos y cola de lagarto, así como algunos lagartos enteros, en Arizona y California y secuenciaron su ADN mitocondrial. Este es el ADN que se encuentra en los orgánulos productores de energía de las células, y solo se transmite de madre a hijo.
Los científicos usan el ADN mitocondrial "como la forma en que puedes rastrear a tu antepasado a través de tu apellido, porque solo se transmite por el lado paterno", dice Mulcahy. Aunque es "una fuente limitada", el ADN mitocondrial puede ser una buena herramienta para estudiar las relaciones geográficas de individuos y poblaciones, dice.
El ADN mitocondrial indicó que los lagartos con cuernos de cola plana cerca de Yuma pertenecían a una población ancestral, con más diversidad genética que las poblaciones encontradas en el este. Los lagartos orientales tendían a ser genéticamente similares, incluso cuando las poblaciones estaban separadas unas de otras. En algún momento en el pasado, pensó el equipo de Mulcahy, los individuos de la especie ampliaron su área de distribución de Arizona a California. Más tarde, las poblaciones se separaron por características geográficas naturales, así como por las creadas por el hombre.
Pero para ver realmente bien el flujo de genes entre las poblaciones, los científicos necesitarán información más profunda del ADN nuclear de los lagartos, dice Mulcahy. Ese es el material genético que se encuentra dentro del núcleo de un organismo y es una combinación del ADN de ambos padres. Hay mucho más ADN nuclear que el ADN mitocondrial, y hace diez años, simplemente no era posible secuenciar el ADN nuclear en un estudio como el de Mulcahy.
"Pero ahora tenemos la tecnología para secuenciar rápidamente una gran cantidad de ADN", dice. "Con la secuenciación de la próxima generación, podemos capturar grandes piezas del genoma de manera muy rápida y eficiente".
Mulcahy y Gottscho no secuenciarán genomas completos de lagartos; buscarán polimorfismos de un solo nucleótido (SNP). Estas son secuencias de ADN en las que un solo nucleótido difiere de un individuo a otro. Eso permitirá que la pareja investigue la variación genética entre poblaciones y vea cómo los genes han fluido a través de ellas. Debido a que el ADN nuclear tiene material genético de ambos padres, el estudio puede obtener diferentes resultados del análisis anterior que usaba solo el ADN transmitido por la madre.
Dichos datos pueden ayudar a los investigadores a determinar si hay ciertas poblaciones que son más valiosas para la especie. Para los lagartos, "las cosas están cambiando constantemente, ya sea enfermedad o clima" o algo más, dice Mulcahy. La diversidad genética puede ayudar a una especie a resistir tales cambios, dice.
Y los grandes cambios, como el calentamiento global, ya están ocurriendo, señala. Los científicos temen que un clima más cálido pueda ser especialmente peligroso para los lagartos, que no pueden regular sus propias temperaturas. Los lagartos con cuernos de cola plana lidian con el calor al volver a tratar a una madriguera fresca. Pero si tienen que esconderse más temprano en el día, eso dejará menos tiempo para obtener los recursos necesarios para aparearse y producir más lagartos.
Las lagartijas "pueden necesitar volverse nocturnas si quieren sobrevivir", dice Mulcahy, "y sus genes pueden no permitir que lo hagan tan rápido".
Nota del editor: Esta historia se ha actualizado para dar el nombre correcto del becario postdoctoral involucrado en el proyecto, Andrew Gottscho .
