Aunque estos análisis a escala del genoma están comenzando a proporcionar información sobre la acción de la selección a lo largo del desarrollo, el enfoque se enfrenta a varios desafíos. Uno de ellos es que los niveles de expresión de muchos genes reguladores aumentan durante el desarrollo, mientras que los genes «de mantenimiento» son más constantes. En consecuencia, el desarrollo temprano puede parecer enriquecido en genes de mantenimiento, como los necesarios para la mitosis. No es de extrañar que los genes de mantenimiento estén muy conservados, lo que puede dar lugar a una imagen engañosa de la conservación en el desarrollo muy temprano, como ha señalado un estudio. Del mismo modo, no corregir los genes específicos de los testículos puede conducir a una falsa impresión, ya que la selección positiva en estos genes es probablemente impulsada por la competencia de los espermatozoides en lugar de las diferencias específicas de la etapa de selección per se.
Los estudios publicados han considerado especies con ecologías e historias de vida relativamente similares, una limitación impuesta por el hecho de que los proyectos actuales del genoma de los organismos modelo cubren una distribución filogenética restringida. Sin embargo, hace tiempo que está claro que el desarrollo temprano puede diferir enormemente incluso entre especies estrechamente relacionadas. Entender estas excepciones a la conservación del desarrollo temprano supone un importante reto. Los casos de divergencia extrema en el desarrollo temprano suelen interpretarse como adaptaciones impulsadas por cambios en las historias vitales, como la modificación de la nutrición embrionaria, la alteración de los mecanismos de dispersión y defensa de las larvas o los cambios en el entorno embrionario. Investigar cómo los factores ambientales impulsan la evolución del desarrollo temprano es ahora posible, ya que las nuevas tecnologías ponen al alcance de la mano datos de secuencias y expresión a escala del genoma de prácticamente cualquier organismo. Un posible enfoque consiste en comparar especies con historias vitales diferentes o que habitan en entornos distintos (Figura 2). Los cambios paralelos en la divergencia y conservación del desarrollo a lo largo de las ramas que conducen a historias de vida evolutivamente derivadas pueden proporcionar una comprensión más profunda del papel que la adaptación tiene en la conformación del desarrollo.
Exploración de los efectos de los cambios en la historia de vida en el desarrollo. Los linajes en rojo muestran dos cambios independientes hacia el desarrollo lecitotrófico (en el que la larva no se alimenta y, por tanto, tiene una morfología mucho más simple) en los erizos de mar euechinoides como resultado de los aumentos en las contribuciones maternas . Comparando los cambios convergentes a lo largo de los linajes rojos con los de los linajes negros, podemos hacernos una idea de las formas en que los cambios en la contribución materna influyen en la evolución del desarrollo a nivel genético.
Otro reto importante surge del hecho de que la selección natural puede operar tanto en las secuencias no codificantes como en las codificantes. De hecho, es en las secuencias reguladoras no codificantes alrededor de cada gen donde podríamos esperar encontrar una parte importante de la base genética de la divergencia de expresión entre especies. Todos los estudios publicados hasta ahora han contrastado la selección en las secuencias codificantes con la expresión de los genes a lo largo del ciclo vital. Ahora existen métodos para comprobar la selección en secuencias no codificantes, lo que abre la puerta a análisis que incorporan la selección en elementos reguladores. Esto podría proporcionar información que podría perderse en los análisis que sólo consideran las secuencias codificantes.
Estos son tiempos emocionantes para los biólogos evolutivos, ya que los conjuntos de datos a escala del genoma se aplican a una gama de problemas cada vez más amplia. Entender cómo y por qué la selección natural opera de forma diferencial a lo largo del desarrollo es uno de los primeros casos en los que las comparaciones de secuencias y funciones a lo largo del genoma se han unido para abordar un problema clásico de la biología evolutiva. Los estudios realizados hasta ahora ponen de manifiesto algunas tendencias intrigantes, especialmente en lo que se refiere a las posibles repercusiones de los cambios en la expresión génica durante el desarrollo temprano. Pero esto es sólo el principio. Aunque hay algunos problemas técnicos espinosos que deben abordarse, la verdadera promesa reside en la aplicación de los datos a escala del genoma a una gama mucho más amplia de contrastes entre especies. ¿Cómo cambia la distribución de la selección en todo el genoma a lo largo del desarrollo cuando especies estrechamente relacionadas ocupan hábitats muy diferentes o difieren notablemente en su historia vital? El muestreo de una gama más amplia de comparaciones entre especies podría resolver uno de los enigmas más antiguos de la biología evolutiva del desarrollo: por qué el desarrollo se conserva tan a menudo a través de vastos abismos filogenéticos y, sin embargo, a veces diverge espectacularmente entre especies estrechamente relacionadas.