Zoología

Revelan los secretos evolutivos del mamífero más extraño del mundo.

A menudo es considerado el mamífero más extraño del mundo, el ornitorrinco australiano con pico de pato y parecido a un castor exhibe una variedad de características extrañas: pone huevos en lugar de dar a luz, suda leche, tiene espolones venenosos e incluso está equipado con 10 cromosomas sexuales. 

Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Copenhague ha realizado un mapeo único del genoma del ornitorrinco y ha encontrado respuestas sobre el origen de algunas de sus características más extrañas.

Desde que los europeos descubrieron el ornitorrinco en Australia a finales de 1700, la peculiar criatura semiacuática con pico de pato ha desconcertado a los científicos.

Los investigadores de hoy en día todavía están tratando de comprender cómo el ornitorrinco, a menudo considerado el mamífero más extraño del mundo, llegó a ser tan único. Su comprensión ahora ha avanzado en gran medida. Por primera vez, un equipo internacional de científicos, dirigido por biólogos de la Universidad de Copenhague, ha mapeado el genoma completo del ornitorrinco. 

El genoma completo nos ha proporcionado las respuestas sobre cómo surgieron algunas de las características extrañas del ornitorrinco. Al mismo tiempo, decodificar el genoma del ornitorrinco es importante para mejorar nuestra comprensión de cómo evolucionaron otros mamíferos, incluidos los humanos.

El ornitorrinco pertenece a un antiguo grupo de mamíferos, los monotremas, que existieron millones de años antes de la aparición de cualquier mamífero moderno.

De hecho, el ornitorrinco pertenece a la clase Mammalia. Pero genéticamente, es una mezcla de mamíferos, aves y reptiles. Ha conservado muchas de las características originales de sus antepasados, lo que probablemente contribuya a su éxito en la adaptación al entorno en el que viven.

Pone huevos, suda leche y no tiene dientes              

Una de las características más inusuales del ornitorrinco es que, mientras pone huevos, también tiene glándulas mamarias que se utilizan para alimentar a sus bebés, no a través de los pezones, sino de la leche, que es el sudor de su cuerpo.

Durante nuestra propia evolución, los seres humanos perdimos los tres genes denominados vitelogenina, cada uno de los cuales es importante para la producción de yemas de huevo. Los pollos, por otro lado, continúan teniendo los tres. 

El estudio demuestra que los ornitorrincos todavía portan uno de estos tres genes de vitelogenina, a pesar de haber perdido los otros dos hace aproximadamente 130 millones de años. El ornitorrinco continúa poniendo huevos en virtud de este gen restante. Probablemente esto se deba a que no depende tanto de la creación de proteínas de la yema como las aves y los reptiles, ya que los ornitorrincos producen leche para sus crías.

En todos los demás mamíferos, los genes de vitelogenina han sido reemplazados por genes de caseína, que son responsables de nuestra capacidad para producir proteína de caseína, un componente importante en la leche de mamíferos. 

La nueva investigación demuestra que el ornitorrinco también porta genes de caseína, por lo tanto, la composición de su leche es bastante similar a la de las vacas, los humanos y otros mamíferos.

«Nos informa que la producción de leche en todas las especies de mamíferos existentes se ha desarrollado a través del mismo conjunto de genes derivados de un ancestro común que vivió hace más de 170 millones de años, junto con los primeros dinosaurios del período Jurásico»

Otro rasgo que hace que el ornitorrinco sea tan único es que, a diferencia de la gran mayoría de los mamíferos, no tiene dientes. Aunque los antepasados ​​más cercanos de estos monotremas tenían dientes, el ornitorrinco moderno está equipado con dos platos de cuerno que se utilizan para triturar la comida. 

El estudio revela que el ornitorrinco perdió sus dientes hace aproximadamente 120 millones de años, cuando desaparecieron cuatro de los ocho genes responsables del desarrollo de los dientes.

Único animal con 10 cromosomas sexuales

Tanto los humanos como todos los demás mamíferos de la Tierra tienen dos cromosomas sexuales que determinan el sexo: el sistema de cromosomas X e Y en el que XX es femenino y XY es masculino. 

Sin embargo, los monotremas incluidos nuestros amigos con pico de pato de Down Under, tienen 10 cromosomas sexuales, con cinco cromosomas Y y cinco X.

Gracias a los genomas a nivel cromosómico casi completos, los investigadores ahora pueden sugerir que estos 10 cromosomas sexuales en los antepasados ​​de los monotremas se organizaron en forma de anillo que luego se dividió en muchas partes pequeñas de cromosomas X e Y. 

Al mismo tiempo, el mapeo del genoma revela que la mayoría de los cromosomas sexuales monotremas tienen más en común con los pollos que con los humanos. Pero lo que muestra es un vínculo evolutivo entre mamíferos y aves.

Mayor información: Yang Zhou, Linda Shearwin-Whyatt, […] Guojie Zhang. «Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution». Nature, Published: 06 January 2021.

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