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Ciencias de la Vida

Los murciélagos y las ballenas comparten un mismo mecanismo molecular para orientarse

Investigadores estadounidenses han descubierto en un nuevo artículo que se publica hoy en Current Biology que tanto ballenas como murciélagos comparten la habilidad de emitir pulsaciones de sonido e interpretar los ecos que les rebotan para perseguir a sus presas. Hasta ahora, los científicos pensaban que los mecanismos eran diferentes porque estos animales lo utilizaban en diferentes entornos. Ahora, les une un mecanismo molecular.

Ballena jorobada (Megaptera novaeangliae). Foto: J Degenhardt.

Con chillidos, chasquidos, chirridos y un oído ultra-sensible, las ballenas y algunos murciélagos buscan a sus presas. Como esta habilidad la adoptaron de forma independientes, los investigadores esperaban que los medios para conseguirla fueran independientes. Pero, según científicos de la Universidad de Michigan (EE UU) éste no es el caso.

“Los diferentes mecanismos de ecolocación que evolucionaron de forma independiente en ballenas y murciélagos tienen un mecanismo molecular subyacente parecido”, afirma Jianzhi Zhang, profesor de ecología y biología evolutiva de la Universidad de Michigan. El descubrimiento revela que el fenómeno evolutivo conocido como “convergencia” (es decir, la adquisición de estructuras o habilidades parecidas en linajes diferentes) es poco frecuente a nivel molecular.

La investigación, que se publica ahora en Current Biology, demuestra que en rasgos como la apariencia y el comportamiento, la convergencia es una curiosidad biológica muy conocida. Surgen ejemplos como el de las aves y los murciélagos que desarrollaron alas y la habilidad de volar por separado; y los elefantes y las morsas terminaron con colmillos. Los científicos señalan que no es muy común que estas similitudes superficiales compartan bases moleculares.

El estudio se ha centrado en un gen que codifica una proteína llamada prestina (que se encuentra en las células ciliadas exteriores de la cóclea y actúa como amplificador en el oído interno) y que desempeña un papel muy importante en el oído, ya amplifica sonidos de frecuencias concretas. Zhang y sus compañeros buscaron secuencias del gen de la prestina en bases de datos públicas y consiguieron datos de 25 especies de mamíferos, entre los que se incluían cerdos, vacas, perros, gatos, ratones, diez murciélagos que empleaban la ecolocación y tres que no lo hacían.

Con el ADN de un delfín mular (un tipo de odontoceto) de un proyecto anterior, el laboratorio de Zhang utilizó el material para obtener la secuencia del gen de la prestina del delfín.

Construir un árbol evolutivo

Los investigadores elaboraron a continuación un árbol evolutivo, y tuvieron en cuenta sólo las secuencias de prestina de las 25 especies y no sus genomas completos. En estos árboles, la distancia entre las especies es un indicativo de su similitud, con el resultado de que las especies similares se agrupan mientras que las especies diferentes aparecen ampliamente separadas. En el árbol de la prestina, el delfín se agrupaba con los murciélagos que empleaban ecolocación, en lugar de con sus primos evolutivos legítimos.

Tras descartar otras posibilidades, la conclusión demuestra que la convergencia a nivel molecular explica las similitudes entre la prestina del delfín y la del murciélago. Para conseguir los cambios específicos en los aminoácidos implicados, los investigadores alteraron las secuencias de prestina extrayendo sistemáticamente los aminoácidos y creando árboles evolutivos nuevos con las secuencias alteradas hasta lograr que los murciélagos y el delfín se agruparan con sus parientes reales en lugar de juntos. Los resultados sugirieron que los mismos cambios en los aminoácidos de los murciélagos y del delfín los llevaron a un mal emplazamiento en el árbol de la prestina.

Como comprobación adicional, los investigadores utilizaron el árbol evolutivo correcto para deducir las secuencias de prestina de varios antepasados de los mamíferos; y trazaron el mapa de las diferencias entre las secuencias de los antepasados y las secuencias de prestina de los murciélagos y delfines actuales.

“Mediante este método, además, descubrimos que comparten algunos de los mismos cambios”, apunta Zhang que cree que la similitud no es una mera coincidencia sino que surgió debido a la actuación de la selección natural sobre la prestina. “Creemos que los modos en los que la prestina puede adquirir esta capacidad son limitados”, advierte Zhang. La selección de una capacidad mejorada seguiría así la misma trayectoria evolutiva en los diferentes linajes de mamíferos que empleen la ecolocación.

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons
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