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Digamos que fue una tarea de altura: investigadores han decodificado el genoma de la jirafa y el de su pariente más cercano, el okapi. Las secuencias, publicadas en Nature Communications, revelan pistas sobre el viejo misterio de cómo fue que las jirafas evolucionaron cuellos y patas inusualmente largas.
Investigadores de Estados Unidos y Tanzania analizaron el material genético de dos jirafas Masai (giraffa camelopardalis tippelskirchi) de la Reserva Nacional Masai Mara, en Kenia, de una que se encuentra en el Zoológico de Nashville, Tennessee, y de un feto de okapi (okapia johnstoni) del Centro de Conservación White Oak, en Yulee, Florida.
“Es otra demostración maravillosa del poder de la genómica comparativa para conectar la evolución de especies animales con eventos moleculares que sabemos que deben estar apuntalando la extraordinaria diversidad de vida en el planeta”, dice David Haussler, director del Instituto Genómico de la Universidad de California, en Santa Cruz.
Visión larga
Siendo los mamíferos más altos de la Tierra, las jirafas pueden alcanzar alturas de casi seis metros, con cuellos que se alargan 2 metros.
Para no marearse al bajar la cabeza para beber agua, las jirafas han desarrollado en el corazón un mecanismo de bombeo inusualmente fuerte que puede mantener una presión sanguínea 2,5 veces más alta que la de los humanos. Para conservar el equilibrio y alcanzar velocidades máximas de hasta 60 kilómetros por hora, las jirafas tienen una espalda inclinada hacia atrás, patas largas y troncos cortos.
Pero su pariente más cercano (el okapi) se parece a una cebra, y carece de esas modificaciones.
Una investigación genética previa ha sugerido que el okapi y la jirafa divergieron a partir de un ancestro común hace casi 16 millones de años, dice Douglas Cavener, coautor del estudio y biólogo de la Universidad Estatal de Pensilvania, en University Park. Pero el estudio más reciente encontró que ambas especies se separaron mucho más recientemente, hace aproximadamente 11,5 millones de años.
Para identificar cambios genéticos asociados con las cualidades únicas de la jirafa, Cavener y sus colegas compararon secuencias de codificación genética del genoma de la jirafa con secuencias del okapi, y después con secuencias de más de 40 mamíferos distintos, incluyendo ovejas, vacas y humanos.
Cuento largo
Los científicos encontraron aproximadamente 70 genes del genoma de la jirafa que mostraban adaptaciones no vistas en otros mamíferos. Dos tercios de estos genes codifican proteínas vinculadas con la regulación de distintos aspectos de desarrollo y fisiología, particularmente en los sistemas cardiovascular y esquelético. Cuatro de ellos, por ejemplo, son genes “homeobox” asociados con el desarrollo de las piernas y la columna vertebral.
“Todos estos genes de la jirafa nosotros también los tenemos. Lo que hizo singulares a las jirafas solo fue manipularlos un poco y alterarlos en formas sutiles”, destaca Cavener.
Algunos de los genes específicos identificados tienen que ver con la regulación del desarrollo esquelético y cardiovascular. Esto podría significar que mutaciones en un número reducido de genes están impulsando las adaptaciones de la jirafa, como el cuello largo y un sistema cardiovascular turbo cargado, en paralelo, considera Cavener.
Este estudio identifica genes asociados con las adaptaciones de la jirafa, pero no demuestra su papel en la evolución de este animal. Cavener y su coautor Morris Agaba (un genetista molecular del Instituto Africano de Ciencia y Tecnología Nelson Mandela, ubicado en Arusha, Tanzania) tienen planeado probar esta conexión introduciendo en ratones las mutaciones relacionadas con la columna vertebral y las piernas valiéndose de técnicas de edición genética. "Lo máximo sería hacer un ratón de cuello largo", bromea Cavener.
Conservacionistas como Derek Lee, un ecólogo cuantitativo del Instituto de la Naturaleza Salvaje, ubicado en Weaverville, Carolina del Norte, encuentran un beneficio más inmediato al nuevo hallazgo: llamar la atención al suplicio de las jirafas.
En los bosques de la sabana africana, las jirafas se alimentan con árboles de acacia y son presa de depredadores como hienas y leones. Pero durante los últimos 15 años, su número se ha desplomado 40 por ciento como resultado de la pérdida de hábitat y cacería ilegal para aprovechamiento de carne. En el continente quedan aproximadamente 80.000 jirafas.
“El número de jirafas en estado salvaje ha caído precipitadamente”, dice Lee. “Sería una farsa perder esta magnífico animal cuando estamos empezando a entender su código genético”, agrega.