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Un enorme proyecto genético ha producido el árbol genealógico aviar más integral que se haya hecho, una sobreabundancia científica para estudiar todo, desde cómo las aves evolucionaron tan rápidamente después de que desaparecieron los dinosaurios, hasta las formas en las que aprenden las aves y las personas.
El más sobresaliente de los ocho estudios publicados en la revista Science es el que plantea la forma en la que los códigos genéticos se pueden utilizar para responder a una amplia gama de interrogantes.
Los científicos están usando el ADN de las aves, por ejemplo, tanto en la investigación sobre el cerebro y el aprendizaje, como para reconstruir el posible aspecto de un antiguo antepasado de las aves y los dinosaurios.
Los investigadores mapearon el conjunto completo de las instrucciones en el ADN, o genoma, de 45 especies de aves que representan a cada grupo de las vivientes, así como de los representantes de los tres grupos de crocodilianos, los parientes vivos más cercanos de las aves.
Para producir el nuevo árbol genealógico, los científicos combinaron esta información con las secuencias, previamente publicadas, de los pinzones cebra y de los guajolotes y pollos domésticos.
La mayoría de nuestras nociones sobre cómo evoluciona el ADN al paso del tiempo provienen del estudio de los libros de instrucciones genéticas de los mamíferos, dice Ed Green, un científico del genoma en la Universidad de California, en Santa Cruz.
Que se agregaran los genomas de las aves y los cocodrilos -el caimán americano, el cocodrilo de agua salada y el gavial indio- permite, ahora, que los científicos comprendan mejor cómo se relacionan estos grupos, dice.
Con el nuevo estudio se encontró que la tasa de cambio en el ADN de las aves tomó vuelo hace 66 millones de años cuando se extinguió la mayoría de los dinosaurios.
Los que sobrevivieron entonces se expandieron hasta ser una constelación de especies que condujo a cerca de 95 por ciento de las aves en el planeta hoy día, dice Erich Jarvis, un neurobiólogo en la Universidad Duke, en Durham, Carolina del Norte.
Un bicho raro
Ese acelerado índice de cambio en las aves -en comparación con el de los "fósiles vivientes", como los crocodilianos y el ancestro común de éstos y de las aves- hace que sean un bicho raro en esta rama del árbol genealógico, dice David Ray, un biólogo en la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock.
Y, mientras evolucionaban las aves a ritmos similares a los de los mamíferos, los genomas aviares son solo de cerca de un tercio del tamaño, dice. Todos tienen las mismas funciones básicas que las de los mamíferos, no obstante, incluida la capacidad del aprendizaje vocal.
De hecho, una de las partes emocionantes de este proyecto masivo es lo que Jarvis y sus colegas han aprendido sobre cómo las aves y las personas aprenden vocalizaciones únicas.
Los investigadores también han precisado áreas del cerebro involucradas, en forma similar, en el aprendizaje vocal tanto en las aves como en las personas.
Las similitudes en los genes del aprendizaje vocal en ambos grupos permitirá a los científicos utilizar a las aves en estudios de condiciones como el tartamudeo o el Parkinson en las personas, dice Jarvis.
Ahora que su equipo ha identificado los genes del aprendizaje vocal en aves y personas, Jarvis quiere ver si puede empezar a manipularlos con la mira puesta en reparar los que estén dañados.
Biología antigua
Otra revelación es la velocidad relativamente rápida con la que evolucionaron las aves en comparación con sus parientes crocodilianos, los que han permanecido, esencialmente, sin cambios durante más de 100 millones de años.
Al comparar los genomas de las aves con los de los reptiles, los investigadores encontraron que el ancestro común de aves, crocodilianos y dinosaurios también evolucionó con relativa lentitud. Este ancestro, en un grupo denominado arcosaurios, vivió hace aproximadamente 240 millones de años.
Comprender los índices evolutivos les da a los paleontólogos una idea de los tiempos de generación o cuán rápido podrían reproducirse los animales. Por lo general, ritmos evolutivos más lentos van de la mano con tiempos de generación más prolongados, dice Green, de la Universidad de California. Ese es el tipo de información sobre la vida que no se fosiliza, dice.
Los investigadores también pudieron reconstruir cerca de la mitad del genoma de los arcosaurios, con base en lo que encontraron para las aves y los crocodilianos. Y esa es una de las cosas más emocionantes sobre estos estudios, dice Green. “Nunca obtendremos ADN directamente de estos organismos”, dice. “Ya no existe, se perdió para la historia”.
Sin embargo, si los científicos pueden reconstruir el código genético de los arcosaurios, pueden empezar a estudiar cuestiones como la forma en la que se reproducían estos animales.
