The genetics of neglected evolutionary transitions: the origin of the first known example of an outcrossing species in a selfing clade

• Autores: Carlos Olmedo Castellanos
• Directores de la Tesis: Antonio Jesús Muñoz Pajares (codir. tes.), Mohamed Abdelaziz Mohamed (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2026
• Idioma: inglés
• ISBN: 9791370153700
• Número de páginas: 390
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  • Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
• Resumen

  • Esta tesis doctoral profundiza en el estudio de las causas y consecuencias de la evolución de los niveles de ploidía y de los sistemas reproductivos en un clado predominantemente autógamo y con poblaciones con distintos niveles de ploidía como es el complejo Erysimum incanum, situado en la zona occidental de la cuenca mediterránea, donde Erysimum wilczekianum, una especie alógama, podría constituir el primer ejemplo de transición de la autogamia a la alogamia en angiospermas, en contra de lo sostenido por trabajos teóricos y empíricos hasta la fecha. El trabajo se centra en cómo la interacción entre la poliploidía y los sistemas de apareamiento define la trayectoria evolutiva de las plantas, abordando desde los efectos de la poliploidía y los sistemas de apareamiento sobre el genoma de estas especies, pasando por su impacto a nivel ecológico, hasta la reflexión filosófica sobre la construcción de hipótesis evolutivas y la importancia de la educación científica en la sociedad actual. En el capítulo 1, se presenta la base genómica necesaria mediante el ensamblaje de los primeros borradores del genoma de referencia para Erysimum incanum, una especie predominantemente autógama, y su pariente alógama Erysimum wilczekianum. El análisis comparativo reveló la estrecha homología entre ambas especies gracias a los análisis de sintenia y sus diferencias en la cantidad de ADN y genes anotados. En el capítulo 2, la investigación examina las consecuencias genómicas combinando el estudio de los niveles de poliploidía con los sistemas reproductivos y la relación evolutiva entre las poblaciones de E. incanum en sus distintas ploidías y de E. wilczekianum. En el capítulo 3, se analiza la situación actual del locus de autoincompatibilidad (S-locus) tras el cambio hacia la autofecundación en E. incanum y su estado en E. wilczekianum. Mientras que E. wilczekianum retiene múltiples alelos funcionales de los genes SRK y SCR, confirmando un sistema de autoincompatibilidad activo, E. incanum muestra una degradación genómica progresiva. En esta especie, solo se detectaron fragmentos no funcionales del gen SRK, asociados principalmente a los linajes poliploides, mostrando que la arquitectura de estos loci se remodela tras la pérdida de la función de autoincompatibilidad. En el capítulo 4, se explora la respuesta al entrecruzamiento entre linajes autógamos en poblaciones con diferentes niveles de ploidía de E. incanum. Mediante cruces controlados para variar la heterocigosidad, se determinó que los tetraploides exhiben las respuestas positivas más consistentes, sobre todo en la producción de gametos. El estudio también revela que un aumento en la heterocigosidad reduce la integración fenotípica, lo que implica una relajación en la correlación entre los distintos rasgos de la planta. Estos resultados apuntarían que la respuesta al entrecruzamiento puede ser un factor potencial que favorezca el retorno a la reproducción cruzada. En el capítulo 5, integramos simulaciones teóricas con datos experimentales para evaluar la varianza genética y el potencial adaptativo. Aunque los modelos teóricos sugieren que los poliploides deberían tener una mayor varianza genética en equilibrio, los datos empíricos de E. incanum no reflejaron un aumento en la capacidad de evolución inmediata. Esta discrepancia se explica por la influencia de factores como el establecimiento reciente de los poliploides y su adaptación a ambientes climáticos severos, lo cual puede neutralizar las predicciones teóricas tradicionales. En el capítulo 6, sometemos a revisión filosófica la hipótesis de la autofecundación como un callejón sin salida evolutivo. Se argumenta que la interpretación deductiva de esta hipótesis la hace vulnerable a ser descartada ante cualquier excepción. En su lugar, se propone una reformulación inductiva que dota a la hipótesis de una mayor resiliencia explicativa y permite integrar nuevos hallazgos sobre macroevolución y selección de especies, así como pone de manifiesto las dinámicas de resistencia al cambio en las comunidades científicas. Este análisis subraya la utilidad de las herramientas filosóficas para clarificar generalizaciones científicas basadas en patrones probabilísticos. En el capítulo 7, la tesis finaliza vinculando la investigación con la divulgación científica y la pedagogía. Se diseñó una secuencia didáctica utilizando el Aprendizaje Basado en Investigación para enseñar las estrategias reproductivas vegetales a través de experimentos con el género Capsella. El objetivo es fortalecer la cultura científica ciudadana y proporcionar las bases necesarias para que el público general comprenda los fundamentos evolutivos que sustentan el trabajo presentado en esta tesis doctoral.