Secuenciando el genoma del caballito de mar

  Secuenciando el genoma del caballito de mar

Debido a su especial morfología, el caballito de mar demuestra cómo los cambios genéticos pueden llevar a cambios evolutivos en rasgos distintivos. El caballito de mar (género Hippocampus), podría pasar fácilmente por un animal mitológico fruto de la imaginación humana. La forma de su cuerpo es única. Un pez con cabeza de caballo, sin aleta pélvica, que nada verticalmente, con placas óseas de arriba a abajo y sin dientes. Un grupo internacional de científicos ha conseguido secuenciar el genoma de este bellísimo animal, en concreto, el caballito de la especie cola de tigre. Los resultados, publicados en la revista "Nature

", (se muestra la portada del número del año pasado con esta información) son relevantes para desvelar qué ocurrió durante su evolución para terminar convertido en una criatura tan singular.

Numerosas características únicas evolucionaron en los caballitos de mar dentro de un corto período de tiempo. Carecen de dientes porque varios genes que contribuyen a su desarrollo y que están presentes en muchos peces y también en los seres humanos, se perdieron en ellos. No los necesitan por la forma especial en la que consumen su comida. En lugar de masticar a su presa, la chupan con la enorme presión que pueden generar sus largos hocicos. Lo mismo se aplica a la pérdida de los genes que contribuyen al sentido del olfato: los caballitos de mar cazan visualmente y tienen muy buena vista: sus ojos se pueden mover de forma independiente el uno del otro. Por lo tanto, el sentido del olfato parece jugar un papel menor. La cola prensil les permite permanecer inmóviles aferrados a algas o corales. Especialmente destacable, es la pérdida de las aletas pélvicas que, en términos evolutivos, comparten el mismo origen que las piernas humanas. Un gen importante, tbx4, responsable de esta función, se encuentra en casi todos los vertebrados, pero no en el genoma del caballito de mar. Para probar la función de este gen, los investigadores lo desactivaron con el nuevo y revolucionario método CRSPR en peces cebra, que generalmente se usan como modelo genético, y comprobaron cómo, en efecto, perdían sus aletas pélvicas.

Eso es lo que han perdido, pero los científicos también detectaron duplicaciones de genes durante la evolución de los caballitos de mar. En esta especie animal es el macho quien se ocupa del desarrollo de los huevos. La hembra usa su ovopositor para insertar los huevos maduros dentro de la bolsa incubadora del macho, en donde son fertilizados. Esta bolsa denominada marsupium, permite diferenciar externamente los sexos, se transforma facilitando nutrientes a los embriones, los que en unas tres semanas estarán preparados para afrontar por sí mismos la aventura de su vida. Cuando se duplica un gen, la copia puede cumplir una función completamente nueva. Y estas pueden ser las que provocan el embarazo masculino en estos animales. Estos genes nuevos pueden regular el embarazo, por ejemplo, mediante la coordinación de la eclosión de los embriones dentro de la bolsa de la cría del macho. Una vez fraguado el embrión, los genes adicionales se activan. Los autores del estudio suponen que estos genes contribuyen al proceso por el que las crías dejan la bolsa incubadora del macho.

Además de los genes, hay otros elementos que influyen en la evolución, y estos son los reguladores genéticos, segmentos del ADN que controlan la función de los genes. Algunos de ellos apenas cambian con el paso del tiempo, ya que cumplen importantes funciones. Sin embargo, varios de estos elementos inmutables y aparentemente cruciales, faltan en los caballitos de mar, como los que influyen en el desarrollo típico del esqueleto de los peces y los seres humanos. Esta es probablemente una de las razones por las cuales el esqueleto del caballito de mar es increíblemente diferente. Por ejemplo, carece de costillas. En cambio, su cuerpo está blindado con placas óseas que añaden resistencia y una mejor protección de los depredadores. Las secuencias del genoma sugieren que la pérdida de la secuencia reguladora correspondiente llevó a esta osificación. Son miméticos, y, según la especie, capaces de desarrollar largos filamentos de piel, o cambiar su color, para confundirse entre las algas de su entorno. ^{[   ]}Esta estrategia de camuflaje es vital para su supervivencia, ya que, al ser muy lentos de movimientos, no pueden huir eficazmente de sus predadores. Los caballitos de mar se han encontrado en estómagos de grandes peces pelágicos, tales como el atún, la castañeta roja, el pez dorado, o de cangrejos y aves de mar. Su cola prensil rizada les permite camuflarse y permanecen inmóviles aferrados a algas o corales.

Mississauga, 12 de enero del 2017