Genética y conservación
Por Agencia SINC 18/05/16 6:50

Los genes desvelan cómo la jirafa alargó su cuello

Un equipo internacional de científicos ha secuenciado por primera el genoma de la jirafa (Giraffa camelopardalis) y su pariente más cercano, el okapi (Okapia johnstoni). Estos dos animales presentan secuencias de genes muy parecidas porque divergieron de un ancestro común hace tan solo entre 11 y 12 millones de años, un tiempo relativamente reciente en la escala de evolución.

"La estatura de la jirafa, dominada por su largo cuello y largas patas, con una altura total que puede alcanzar los seis metros, es una proeza extraordinaria de la evolución que ha impresionado y maravillado desde hace unos 8.000 años. Hace tanto tiempo que aparece incluso en las famosas esculturas de piedra en Dabous en la República de Níger (África)", explica Douglas Cavener, investigador de la Universidad Estatal de Pensilvania (EE UU), que dirigió el equipo de investigación junto con Morris Agaba, del Instituto Africano Nelson Mandela para la Ciencia y la Tecnología en Tanzania (África).

Para identificar los cambios genéticos que podrían ser responsables de las características únicas de la jirafa, incluida su velocidad en carrera corta que puede alcanzar los 60 km/h, Cavener y Agaba compararon las secuencias de genes codificantes de la jirafa y el okapi con más de 40 de otros mamíferos como la vaca, la oveja, la cabra, el camello y los seres humanos.

"Los cambios evolutivos necesarios para construir la imponente estructura de la jirafa, equiparla con las modificaciones necesarias para un sprint de alta velocidad y otorgarle unas funciones cardiovasculares potentes han sido una fuente de misterio científico desde hace más de dos siglos, cuando Charles Darwin se preguntó por primera vez por sus orígenes evolutivos", añade Cavener.

El corazón de la jirafa debe bombear sangre dos metros hacia arriba para poder proporcionar sangre a su cerebro. Esta hazaña es posible porque su corazón ha evolucionado para tener un ventrículo izquierdo inusualmente grande. Además, tiene la presión arterial dos veces más alta que otros mamíferos.

La evolución del cuello

Los investigadores hallaron que varios genes que regulan el desarrollo del sistema cardiovascular o que controlan la presión arterial se encuentran entre los que muestran signos de adaptación en la jirafa. Algunos de ellos controlan tanto el desarrollo cardiovascular como el del esqueleto, lo que sugiere la intrigante posibilidad de que la estatura de la jirafa y su sistema cardiovascular evolucionaron en armonía mediante cambios en un pequeño número de genes.

"A pesar de esta estrecha relación evolutiva, el okapi se parece más a una cebra y carece de la imponente altura de la jirafa y sus impresionantes capacidades cardiovasculares. Por estas dos razones, su secuenciación la hemos utilizado para identificar algunos cambios genéticos únicos de las jirafas", comenta Douglas Cavener.

Al comparar los genomas de la jirafa y el okapi, han deducido que el largo cuello de la jirafa se puede atribuir a los cambios genéticos en dos conjuntos de proteínas: uno que controla la expresión génica durante el desarrollo del cuerpo y las extremidades, y otro la expresión de genes controladores de factores de crecimiento.

Los científicos también descubrieron pistas genéticas de la evolución de su largo cuello y patas. "Sus vértebras cervicales y los huesos de las patas han evolucionado para ampliarse", señala Cavener.

Los científicos hallaron 70 genes que mostraron signos de múltiples adaptaciones. "Estas adaptaciones incluyen sustituciones únicas de secuencias de aminoácidos que alteran la función de ciertas proteínas", explica el científico.

Las poblaciones de jirafas han disminuido en un 40% en los últimos 15 años debido a la caza furtiva y a la pérdida de su hábitat natural. Con este trabajo los expertos esperan llamar la atención sobre la situación de esta singular especie porque "a este ritmo de declive, el número de jirafas en la naturaleza caerá por debajo de 10.000 a finales de este siglo. Algunas subespecies de jirafa ya se tambalean al borde de la extinción", concluyen.

Idiomas disponibles: Inglés
Genes y extinción

Cualquier cambio genético en una población en peligro de extinción puede aumentar el riesgo de desaparecer definitivamente. Se trata de grupos pequeños, que tienden a tener cada vez una menor diversidad genética, lo que supone reducir su capacidad de adaptación a los cambios del entorno, esencial para sobrevivir. Además, con tan pocos miembros, es inevitable la endogamia, que implica menor tasa de reproducción y supervivencia.

La genética, es pues clave. Por eso se está utlizando para evaluar la situación de poblaciones consideradas en peligro, una información que luego se utiliza para elaborar los planes de conservación. El objetivo: aumentar la biodiversidad y reducir la endogamia.

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