Por primera vez, un equipo dirigido por biólogos de la Universidad de Copenhague mapeó un genoma completo del ornitorrinco, que muestra un vínculo evolutivo entre mamíferos y aves.
A menudo 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, pero sus crías maman leche que exuda, no tiene dientes, tiene un espolón venenoso, tiene patas palmeadas, pelaje que brilla y tiene 10 cromosomas sexuales. Desde que los europeos descubrieron el ornitorrinco en Australia a finales de 1700, la peculiar criatura semiacuática con pico de pato desconcertó a los investigadores 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 avanzó en gran medida. El nuevo estudio se publicó en la revista científica Nature.
“El genoma completo nos proporcionó 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. La clave de por qué nosotros y otros mamíferos eutheria evolucionamos para convertirnos en animales que dan a luz a crías vivas en lugar de animales que ponen huevos “, explicó en un comunicado el profesor Guojie Zhang del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague.
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”, comentó el profesor Zhang.
Una de las características más inusuales del ornitorrinco es que, mientras pone huevos, también tiene glándulas mamarias que se utilizan para alimentar a sus crías, no a través de los pezones, sino de la leche, que es el sudor de su cuerpo.
Durante la propia evolución, los seres humanos perdieron 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 fueron reemplazados por genes de caseína, que son responsables de la capacidad para producir proteína de caseína, un componente importante en la leche de mamíferos. La nueva investigación demuestra que el ornitorrinco también lleva genes de caseína y que, 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”, aseguró Guojie Zhang.
Un 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 reveló 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.
Otra rareza del ornitorrinco investigada por los investigadores fue cómo se determina su sexo. 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 los ornitorrincos, 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 reveló 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.
