As¨ª alarg¨® la jirafa su cuello

Cambios en unas pocas decenas de genes explican la particular e imponente figura de la jirafa. Convertida en el s¨ªmbolo de una de las grandes disputas sobre la evoluci¨®n de las especies, la secuenciaci¨®n del genoma de la Giraffa camelopardalis?ha permitido identificar las mutaciones gen¨¦ticas que explican c¨®mo este animal emparentado con los ant¨ªlopes se convirti¨® en el m¨¢s alto que pisa el planeta.

El cuello de la jirafa y el porqu¨¦ de su largura forma parte ya de la cultura popular. Los dos pioneros de la evoluci¨®n, el franc¨¦s Jean-Baptiste Lamarck y el ingl¨¦s Charles Darwin, usaron a la jirafa para explicar c¨®mo evolucionaban las especies. A comienzos del siglo XIX, Lamarck, que postul¨® la heredabilidad de los caracteres adquiridos, sostuvo que las jirafas, en su af¨¢n por llegar a las hojas m¨¢s altas, fueron alargando sus cuellos generaci¨®n tras generaci¨®n, un alargamiento que acab¨® por heredarse.

A?os m¨¢s tarde, Darwin le dar¨ªa la vuelta: por azar, en cada generaci¨®n algunas jirafas tendr¨ªan el cuello m¨¢s largo, lo que les dar¨ªa una ventaja adaptativa primando su ¨¦xito reproductivo, haciendo que, a la larga, todas las jirafas tuvieran cuellos largos.

Las jirafas acumulan cambios en 70 genes relacionados con el sistema locomotor, cardiovascular y nervioso

Un siglo y medio despu¨¦s, la gen¨¦tica aclara c¨®mo acab¨® la jirafa pareciendo una jirafa. Un grupo de investigadores estadounidenses y tanzanos han secuenciado el genoma de la jirafa masai, una de la decena de subespecies que hay de este animal. Adem¨¢s, tambi¨¦n secuenciaron el del otro representante vivo de la familia Giraffidae, el esquivo y escaso okapi. Para localizar que cambios gen¨¦ticos hacen tan especial a la jirafa, los cient¨ªficos compararon ambos genomas con el de otras cuarenta especies de mam¨ªferos, entre ellos los humanos.

"La secuencia gen¨¦tica del Okapi es muy parecida a la de la jirafa ya que ambos divergieron de un ancestro com¨²n hace apenas 11 o 12 millones de a?os, poco tiempo en la escala temporal evolutiva", dice en una nota el bi¨®logo de la Universidad Estatal de Pensilvania (EE UU) y coautor de la investigaci¨®n,?Douglas Cavener. "A pesar de su estrecha relaci¨®n evolutiva, el okapi se parece m¨¢s a una cebra y no tiene la impresionante altura y capacidad cardiovascular de la jirafa. Por esas dos razones, la secuenciaci¨®n del genoma del okapi ofrece una poderosa herramienta que hemos usado para identificar algunos de los cambios gen¨¦ticos ¨²nicos de la jirafa", a?ade.

Ambos animales comparten la gran mayor¨ªa de los poco m¨¢s de 17.000 genes que forman su genoma pero, en 70 de ellos, la jirafa acumula una serie de cambios que explicar¨ªan el ¨¦xito evolutivo de un animal que puede rozar los seis metros de altura, que necesita de un descomunal coraz¨®n para bombear la sangre dos metros de cuello arriba y que ha desarrollado paredes reforzadas en los vasos sangu¨ªneos de sus extremidades inferiores para que no revienten. Adem¨¢s, en su evoluci¨®n, su aparato digestivo ha aprendido a sacarle todo el jugo a las hojas de la espinosa y t¨®xica acacia.

Casi la mitad de esos 70 genes codifican prote¨ªnas de las que se conoce su implicaci¨®n en la regulaci¨®n del desarrollo y fisiolog¨ªa de los tres sistemas que m¨¢s modificaciones han sufrido: el locomotor, el cardiovascular y el nervioso. Algunos de estos genes, adem¨¢s, controlan tanto el desarrollo card¨ªaco como el m¨²sculo esquel¨¦tico, lo que sugiere que el largo cuello y las largas patas delanteras evolucionaron a la par que el coraz¨®n y el sistema circulatorio, algo, por otra parte, bastante l¨®gico.

En cuanto a la altura del cuello, las jirafas tienen siete v¨¦rtebras cervicales, las mismas que el resto de los mam¨ªferos. Lo que sucede es que en su caso, las v¨¦rtebras fueron elev¨¢ndose. Al menos dos genes participan en estos cambios, uno que especifica la regi¨®n del esqueleto que ha de crecer m¨¢s y otro para estimular ese crecimiento. Esos genes est¨¢n entre los 70 que los investigadores han localizado con m¨¢s cambios en sus cadenas de amino¨¢cidos, seg¨²n publican en Nature Communications.

"El m¨¢s intrigante de estos genes es FGFRL1, que tiene una acumulaci¨®n de sustituciones de amino¨¢cidos ¨²nica en la jirafa", sostiene Cavener. Los cambios se concentran en la parte relacionada con factores de crecimiento. De hecho, estudios en ratones y humanos muestran que una mutaci¨®n en este gen provoca malformaciones tan en huesos como en el coraz¨®n. La intenci¨®n de los cient¨ªficos es usar la t¨¦cnica de edici¨®n gen¨¦tica CRISPR para insertar el gen de la jirafa en ratones e investigar as¨ª este tipo de malformaciones.

En cuanto al debate entre el darwinismo y el lamarckismo, la gen¨¦tica no da un claro ganador sobre el origen del largo cuello de la jirafa: "Vemos se?ales darwinianas en al menos tres genes que potencialmente controlan modificaciones epigen¨¦ticas (lamarckianas)", explica en un correo el responsable de gen¨®mica de la Instituci¨®n de Ciencia y Tecnolog¨ªa Nelson Mandela, en Arusha (Tanzania) y coautor de la investigaci¨®n, Morris Agaba. Para ¨¦l, bien podr¨ªa tratarse de una historia del huevo y la gallina, sin tener claro qu¨¦ fue primero, si el ambiente o los cambios gen¨¦ticos.