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MUNDO ANIMAL. Platypus: el mamífero más extraño de la Tierra

 

Ornitorrinco joven en Victoria, Australia.

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 en lugar de dar a luz a bebés vivos, suda leche, tiene espolones venenosos e incluso está equipado con 10 cromosomas sexualesAhora, 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.

Pone huevos, 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 fines del 1700, la peculiar criatura semiacuática con pico de pato ha desconcertado 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 ha avanzado en gran medida. Por primera vez, un equipo internacional de investigadores, dirigido por biólogos de la Universidad de Copenhague, ha mapeado un genoma completo del ornitorrinco. El estudio ha sido publicado en la revista científica Nature.


Ilustración de Frederick Nodder de la primera descripción científica en 1799 de "Platypus anatinus"

El genoma completo 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. Contiene 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.

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 MammaliaPero genéticamente, es una mezcla de mamíferos, aves y reptilesHa 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.

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.

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 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.

Esqueleto de ornitorrinco en el Museo de Melbourne. Crédito: Peter Halasz (CC BY-SA 3.0)

Único animal con 10 cromosomas sexuales

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. Los monotremas, sin embargo, incluidos nuestros amigos con pico de pato, 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. lo que demuestra un vínculo evolutivo entre mamíferos y aves.


Los equidnas son miembros de los monotremas junto con el ornitorrinco. Jukka Jantunen / Shutterstock.com


Datos sobre el ornitorrinco

  • El ornitorrinco es endémico del este de Australia y Tasmania. Es una especie protegida y clasificada por la UICN como casi amenazada.
  • Entre las razones por las que los ornitorrincos se consideran mamíferos: tienen glándulas mamarias, les crece pelo y tienen tres huesos en el oído medio. Cada rasgo ayuda a definir un mamífero.
  • El ornitorrinco pertenece al orden de los mamíferos monotrema, llamado así porque los monotremas utilizan una abertura singular para orinar, defecar y reproducirse sexualmente.
  • El animal es un excelente nadador y pasa gran parte de su tiempo cazando insectos y mariscos en los ríos.
  • Su pico distintivo está lleno de sensores eléctricos que se utilizan para localizar presas en lechos de ríos fangosos.
  • El ornitorrinco macho tiene un espolón venenoso detrás de cada una de sus patas traseras. El veneno es lo suficientemente venenoso como para matar a un perro y se utiliza cuando los machos luchan por el territorio.
  • Otro estudio de 2020 demostró que la piel del ornitorrinco es fluorescente. El pelaje marrón del animal refleja un color azul verdoso cuando se coloca bajo luz ultravioleta. 

Sobre el estudio

  • La tecnología avanzada de secuenciación de genes que combina numerosos métodos de vanguardia ha permitido al equipo de investigación mapear un genoma casi completo a nivel cromosómico tanto del ornitorrinco como de su primo, el equidna, los únicos dos tipos de animales monotremas que viven actualmente. Los datos genéticos llenan el 90 por ciento de los vacíos en mapeos genéticos previos. Actualmente, más del 96% de las secuencias del genoma se encuentran en los cromosomas.
  • Los investigadores han comparado los genes monotremas y los genomas de pollos, humanos, ratas, demonios de Tasmania y lagartos.
  • Además de Yang Zhou (autor principal) y Guojie Zhang de la Universidad de Copenhague, la investigación fue realizada por, entre otros: Linda Shearwin-Whyatt de la Universidad de Adelaide (Australia) y Jing Li de la Universidad de Zhejiang (China). Se puede encontrar una lista completa de los autores en el artículo de investigación.
  • El estudio ha sido publicado en la prestigiosa revista científica Nature.
Fuente: “Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution” by Yang Zhou, et al., 6 January 2021, NatureDOI: 10.1038/s41586-020-03039-0

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