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Jul 21, 2023

¿Cómo perdieron los humanos la cola? Los científicos descubren lo que pasó.

Hace unos 25 millones de años, una pequeña mutación casual alteró drásticamente el curso de la historia de los primates. Y es una de las principales razones por las que no tienes un apéndice muscular largo que sobresalga de la parte baja de la espalda.

(Por desgracia, queda un pequeño coxis propenso a sufrir lesiones).

En una nueva y fascinante investigación publicada recientemente en línea, los investigadores identificaron un cambio antiguo en un gen de primates que finalmente condujo a la pérdida de colas en simios como gorilas, chimpancés y humanos. La mayoría de los monos, con sus impresionantes colas serpenteantes, no tienen esta mutación.

"Existe evidencia convincente de que un solo cambio permitió esto", afirmó Itai Yanai, director del Instituto de Medicina Computacional de la Universidad de Nueva York y autor de la investigación.

El descubrimiento, por supuesto, también ayuda a apaciguar una pregunta popular de la infancia (y, tal vez, un dilema continuo para muchos adultos curiosos). "Es una pregunta que ha estado en mi cabeza desde que era un niño pequeño: ¿Por qué no tengo cola?" dijo Bo Xia, el Ph.D. candidato de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York que realmente hizo el descubrimiento. (Xia se lesionó el coxis hace un par de años, lo que renovó su interés en su cola perdida hace mucho tiempo).

La mutación no ocurrió en un lugar visible del genoma de los primates. "Esto era algo pequeño y exclusivo de los simios sin cola", explicó Hopi Hoekstra, profesor de zoología en la Universidad de Harvard que estudia los cambios genéticos y las adaptaciones en los vertebrados. Hoekstra no tuvo ningún papel en la investigación.

Al comparar los genomas de los primates con cola con los de aquellos sin cola, Xia descubrió que los humanos y los simios (pero no los monos) tenían un tramo único de ADN insertado en el gen TBXT, que lleva instrucciones genéticas para la formación de la cola. "Es la hermosa simplicidad de comparar genomas de primates con cola y primates sin cola", dijo Hoekstra. "Encontraron una mutación que anula parte de este gen que produjo este rasgo de interés".

Un tipo de gen llamado "gen saltador", que puede saltar e insertarse aleatoriamente en otros lugares del genoma, se insertó y formó esta mutación, explicaron los autores. En última instancia, esta inserción dio como resultado un nuevo patrón de expresión del gen TBXT que codificaba sin cola o con una cola más pequeña.

Para reforzar sus hallazgos, Xia y su equipo experimentaron con ratones de laboratorio (que comparten muchos, pero no todos, genes en común con los humanos). Diseñaron genéticamente ratones para que los animales tuvieran el mismo patrón de expresión del gen TBXT que las personas. Esto resultó en muchos ratones sin cola, con cola corta o cola retorcida. Por el contrario, los ratones que no fueron alterados genéticamente tenían colas normales.

En resumen, esto se suma a una fuerte evidencia de que esta mutación genética única jugó un papel importante en la pérdida de colas en los primates. (Aunque es probable que otros genes también desempeñen un papel importante, señaló Xia, ya que los ratones tenían diferentes longitudes de cola). "Los autores proporcionan una lista convincente de evidencia de que encontraron el mecanismo por el cual los primates perdieron la cola", dijo Charles Fenster, biólogo de la Universidad Estatal de Dakota del Sur que investiga la evolución. Fenster no participó en la investigación.

Y una vez que esta mutación comenzó a circular en una población de primates, la evolución hizo su trabajo: millones de años después, nuestras colas han desaparecido casi por completo, salvo el coxis.

Esta nueva investigación responde con seguridad a la pregunta de cómo perdimos la cola. Probablemente se trataba de una mutación genética pequeña, pero potente. Pero una pregunta que aún no está completamente respondida es por qué se produjo el cambio físico resultante (pérdida de colas). En otras palabras, ¿por qué en los simios y los humanos fue evolutivamente ventajoso perder la cola?

"Esta es siempre una pregunta difícil", dijo Hoekstra. Implica inherentemente cierta especulación, que va más allá del alcance principal de esta investigación. Pero hay algunas ideas intrigantes.

Básicamente, perder la cola debe haber sido algo bueno para muchas poblaciones de primates. Se propagan mutaciones ventajosas. "Aquellas mutaciones que son benignas se propagarán. Y aquellas mutaciones nocivas serán eliminadas de la población", explicó Fenster.

En el caso de primates acortados o sin cola, los beneficios de perder la cola en última instancia superaron los costos. "Siempre es una cuestión de costo-beneficio", señaló Hoekstra. Sin embargo, es posible que algunos costos dañinos –aunque ampliamente superados por los beneficios– persistan en las personas hoy en día. Por ejemplo, algunos de los ratones genéticamente mutados en la nueva investigación tenían defectos del tubo neural, que son defectos de la médula espinal. Hoy en día, uno de cada 1.000 recién nacidos tiene un defecto similar. "Tal vez todavía tengamos este remanente de problema", dijo Yanai de la Universidad de Nueva York. "En otras palabras, al perder colas pagamos el coste de un defecto en uno de cada 1.000 nacimientos".

Pero, ¿cuáles son los grandes beneficios de perder la cola? Aquí hay algunas ideas.

Aunque la primera evidencia de primates bípedos data de hace unos 4,4 millones de años, es posible que los primates anteriores hayan comenzado a pasar más tiempo fuera de los árboles y en el suelo, tal vez para tener mejores oportunidades de búsqueda de alimento. Una población de primates que tenía esta mutación en la cola, que resultaba en una mejor capacidad anatómica para mantenerse más erguidos y buscar alimento en la superficie, puede haber tenido más éxito que sus homólogos con cola.

A medida que los primates sin cola tuvieron éxito, la mutación genética se habría vuelto más común. En este caso, la mutación de la cola podría haber actuado como una "preadaptación" en primates que pasaban más tiempo en el suelo, dijo Jef Boeke, también coautor del estudio y director del Instituto de Genética de Sistemas del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York. "Te preadapta para hacer cosas más grandes y mejores", explicó Boeke. "Esto nos permite caminar más fácilmente sobre dos pies".

Para muchas poblaciones de primates, perder la cola puede haber sido simplemente una mejor opción de vida, señaló Hoekstra. Una cola puede ser costosa de producir (se necesitan más calorías para sustentar un apéndice importante); se puede lesionar la cola; o "es otro apéndice por el que un depredador puede agarrarte", dijo.

Al final, perder una cola resultó ser excelente para nuestra especie enormemente exitosa, aunque imperfecta. Nuestro bipedalismo sin cola nos permitió viajar largas distancias y convertirnos en expertos en búsqueda de alimento y caza. Podríamos alimentar nuestros cerebros más grandes y que exigen energía. Desarrollamos un lenguaje complejo. Algún día abordaríamos los flagelos y las plagas con vacunas y antibióticos; aventurarse en el espacio exterior; crear música maravillosa.

Todavía hoy seguimos descubriendo, y aún mejor revelando, los secretos de cómo nos convertimos en una especie tan inteligente y capaz. En una era de investigación dominada por las computadoras, el investigador genético Xia, en lugar de un software avanzado especialmente programado, identificó una mutación genética trascendental a través de la capacidad y la curiosidad humanas.

"Simplemente miró el genoma", dijo Yanai. "Eso es un testimonio del poder duradero de los descubrimientos generados por el hombre".

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