La evolución a vista de pájaro
Los genomas de 48 especies de aves revelan el Big Bang biológico tras la extinción de los dinosaurios
Algunas de las especies analizadas en el estudio genético comparativo. Fotografía fomada en el Museo Nacional de Historia Natural de Washington D. C. / AAAS / CARLA SCHAFFER
La masa de información solo es comparable a la web de transparencia del Gobierno, pero cabe esperar que se entienda mejor. Tras cuatro años de trabajos coordinados, un equipo de 200 científicos de 80 instituciones de 20 países ha secuenciado (leído) los genomas de 48 especies de pájaros, dejando los más íntimos secretos de la evolución de las aves a la vista de cualquiera que sepa mirarlos. Los resultados se presentan en 29 artículos técnicos, ocho de ellos enScience, y esclarecen casi todos los enigmas que rodeaban a las 10.000 especies de descendientes de los dinosaurios del cretácico que hoy sobrevuelan nuestras cabezas.
¿Cuál es el ancestro común de los pájaros, los cocodrilos y los dinosaurios? ¿Es la exuberancia y diversidad de las aves consecuencia de un interminable periodo de prueba y error ocurrido antes de que la furia de la Tierra barriera a los grandes reptiles de su faz? ¿O bien de un Big Bang evolutivo que vino justo a llenar el vacío dejado por la extinción de aquellas bestias? ¿Qué tiene en común el aprendizaje vocal de las aves y el de los humanos? Y ya puestos, ¿por qué las aves perdieron los dientes?
El Consorcio Filogenómico Aviar está dirigido por Guojie Zhang, del Banco Genético Nacional de China, Erich Jarvis, de la Universidad de Duke, y Thomas Gilbert, del Museo de Historia Natural de Dinamarca. Ha contado con importantes contribuciones del grupo de Toni Gabaldón, del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y la Universidad Pompeu Fabra. La relación completa de los 29 artículos en Science, Genome Biology, GigaScience y otras revistas científicas se puede consultar aquí.
Pato, avestruz, emú, cuervo, ibis, halcón, águila, pájaro carpintero y así hasta 48 especies de pájaros no han sido elegidas por su disponibilidad ni por su valor económico –ahí la gallina se lleva la palma, y ya fue secuenciada en la década pasada—, sino por representar a todas las grandes ramas evolutivas de las 10.000 especies de aves existentes. Se trata del “mayor estudio genómico de una sola clase de vertebrados hasta la fecha”, según destaca Zhang. “Solo con un muestreo de esta escala”, añade Gilbert, “se puede empezar a explorar la verdadera diversidad genómica de una clase entera de vertebrados”.
Ha habido intentos anteriores de esclarecer el árbol evolutivo de las aves comparando una veintena de genes entre unos linajes y otros, pero los resultados han sido difíciles de interpretar, o directamente contradictorios entre sí. “No es que 20 sean pocos genes”, explica Toni Gabaldón desde Barcelona, “es que los genes no bastaban para resolver el problema”.
Se trata del mayor estudio genómico de una sola clase de vertebrados que se ha realizado hasta la fecha
Un gen es un segmento de ADN (gattacca…) que contiene la información para fabricar una proteína (‘codifica’ una proteína, en la jerga). Y estas “secuencias de código” cuentan una historia errónea sobre la evolución de las aves. La razón es que experimentan convergencias extensivas: dos especies muy diferentes ‘descubren’ las mismas secuencias de código cuando tienen estilos de vida similares. Parecen parientes, cuando solo son vecinos con necesidades parecidas. “Solo el genoma no codificante nos aporta el verdadero reloj evolutivo”, concluye Gabaldón.
Con la lupa genómica de alta resolución, resulta claro ahora que lo que llamamos “aves acuáticas” no conforman un grupo homogéneo, sino tres linajes que evolucionaron independientemente: otro caso de convergencia evolutiva. También se ve ahora que el ancestro común de aves canoras, loros, carpinteros, búhos, águilas y halcones fue un superpredador, la clase de bestia que se sitúa en la cima de su cadena alimentaria, como en las suyas lo son el león, el cocodrilo del Nilo y el tiburón tigre. El bonito canto de los pájaros es producto de la “naturaleza roja en diente y garra”, que dijo Tennyson.
Pato, avestruz, emú, cuervo, ibis, halcón, águila, pájaro carpintero y así hasta 48 especies de pájaros han sido elegidas por representar a todas las grandes ramas evolutivas de las 10.000 especies de aves existentes
Toda esta diversificación y la todas las neoaves, que en realidad da cuenta del 95% de la actual variedad aviar, ha podido ser datada al tiempo de las secuelas de la extinción que puso fin al cretácico hace 66 millones de años, y que no solo se llevó por delante a los dinosaurios –excepto a los dinosaurios aviares y sus descendientes voladores, que son las aves actuales—, sino también a la mayor parte de todas las especies animales existentes en la época.
Los genomas demuestran que la diversificación evolutiva de las aves ocurrió en un Big Bang biológico no más de 10 millones de años después de la extinción. Y no durante un largo proceso en pleno cretácico, como sostenían otras teorías rivales muy recientes.
Por último: ¿tiene algo en común el aprendizaje vocal de aves y humanos? Ciertamente sí. Y no porque compartan un origen evolutivo común, sino porque –una vez más— los dos cerebros han encontrado soluciones parecidas a problemas similares. Codificar el mundo como una secuencia de sonidos, procesarlos y producirlos en imitación al pájaro que tienes enfrente parece ser un problema muy concreto que solo admite un tipo de solución, al menos en este valle de lágrimas. Cualquier día veremos cantando a un cocodrilo: pero no se fíen de lo que diga.
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