A mediados del siglo XIX Charles Darwin explicó la teoría de la evolución publicada en su libro “El origen de las especies” utilizando como ejemplo el largo cuello de las jirafas: “¿Por qué han desarrollado ese cuello tan alto, qué ventaja les confiere? Con él se pueden alimentar de las ramas altas de los árboles y eso les dio una ventaja respecto a otros herbívoros”, dijo.
Pero las jirafas (Giraffa camelopardalis) también utilizan su largo cuello como un arma ofensiva y defensiva, su cabeza armada con cuernos puede lesionar gravemente a otras jirafas y a depredadores, e incluso puede ocasionarles la muerte. Pero la conservación de las especies, decía el gran científico, no solo está determinada por una sola ventaja, sino por la unión de todas, grandes y pequeñas.
Otra de las ventajas del cuello largo de las jirafas es lo que los científicos llaman la selección sexual, que sostiene que el tamaño del cuello es el resultado de la competencia de los machos para atraer a las hembras, quienes prefieren a los machos altos.
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Esta semana un equipo de científicos alemanes, austriacos, chinos y estadounidenses encabezados por Shi-Qi Wang, de la Academia China de Ciencias, ha arrojado datos que fortalecen la hipótesis de la selección sexual como causa del cuello largo de las jirafas.
Los investigadores descubrieron en el norte de China un fósil de una jirafa antigua de hace 16.9 millones de años (del Mioceno temprano), llamada Discokeryx xiezhi. Una especie desconocida que tenía un gran armazón craneal con forma de gorro, así como una serie de vértebras cervicales con centros extremadamente gruesos.
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Estas articulaciones de cabeza y cuello son más robustas y fuertes, adaptadas al feroz comportamiento de golpeo de cabeza entre los machos, que pudo desencadenar la evolución de la cabeza y el cuello de los jirafósidos. Es decir, el análisis del fósil del ancestro de las jirafas indica que el combate a golpes de cabeza contribuyó a la evolución de su cuello largo.
Así, la jirafas ancestrales necesitaban un cuello largo para el combate a cabezazos en la competencia por las hembras que, después de millones de años, conformaron a las jirafas modernas, el animal terrestre más alto de la Tierra que alcanza los 6 metros de altura, con un cuello de entre 2 y 3 metros de largo.
Las jirafas actuales usan su cuello como catapulta de su cabeza equipada con cuernos llamados osiconos, protuberancias óseas cubiertas de piel.
Aunque la evolución de las jirafas ha sido utilizado como ejemplo clásico de la evolución adaptativa y de la selección natural, todavía existían muchas dudas sobre su desarrollo, “pero el descubrimiento de este fósil de jirafoide aumenta nuestra comprensión de los desencadenantes reales para entender la evolución de la cabeza-cuello de la jirafa”, señalan los investigadores en el artículo.
Los científicos hicieron el análisis de elementos finitos que revelan que las articulaciones atlantooccipitales e intercervicales son esenciales para la adaptación del cráneo del D. xiezhi para el choque de cabezas. Al mismo tiempo, las pruebas isotópicas del esmalte de los dientes demuestran que era un herbívoro de los bosques que emigró hacia tierras abiertas (sabana) con múltiples fuentes de ingesta de agua, y que sus hábitats probablemente incluían áreas de difícil acceso para otros herbívoros contemporáneos.
También analizaron la morfología de los jiráfidos existentes hoy en día (la jirafa y el okapi), una decena de especies extintas y las compararon con otras especies de animales rumiantes actuales que también pelean a cabezazos, como los bueyes almizcleros, el carnero azul y los muflones (carneros). Los científicos observaron que la resistencia y la capacidad de la cabeza de los jiráfidos es hasta cinco veces superior.
"El combate fue probablemente la fuerza motriz principal de las jirafas que han evolucionado con un cuello largo, y el ramoneo (alimentación con hojas) de alto nivel fue probablemente un beneficio compatible de esta evolución. El posicionamiento ecológico promovió la intensa competencia sexual y los feroces combates sexuales fomentaron morfologías extremas para ocupar los nichos en los jiráfidos”, mencionan los científicos.
Con estos hallazgos se fortalece la hipótesis de que la selección sexual intervino en la forma y la longitud de los cuellos de las jirafas.
Los osos polares modernos son el resultado de la mezcla con osos pardos
El genoma de los restos fósiles de un oso polar (Ursus maritimus) de hace 130 mil años, encontrados en el archipiélago de Svalbard, Noruega, indica que la cruza de osos polares y osos pardos no es nueva en su historia evolutiva, sino que ha ocurrido en otras épocas de crisis climáticas como la actual.
De acuerdo con una investigación publicada esta semana en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences de Estados Unidos (PNAS), el análisis genómico del antiguo oso polar indica que durante los periodos cálidos del Pleistoceno (periodo que inició hace 2.6 millones de años hasta hace 11 mil 700 años), en los que se redujo la cantidad de hielo ártico, los hábitats naturales se solaparon, lo que ocasionó el encuentro de osos polares que se cruzaron con osos pardos (Ursus arctos) lo que generó la mezcla de su ADN.
Esto quiere decir que los osos polares modernos se formaron gracias a ese mestizaje, señala el equipo de científicos de Dinamarca, Estados Unidos, Finlandia, México, Noruega y Singapur, encabezados por Luis Herrera Estrella, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Irapuato, y de la Texas Tech University.
El oso polar se ha convertido en un símbolo de la amenaza a la biodiversidad ocasionada por el cambio climático antropogénico, por lo que la comprensión de su historia evolutiva puede proporcionar información sobre las respuestas y perspectivas de estos carnívoros ante las condiciones extremas del medio ambiente.
Los investigadores secuenciaron el genoma obtenido de la mandíbula de un oso polar de entre 115 mil y 130 mil años de antigüedad y lo compararon con el genoma de los osos polares y pardos modernos. El análisis indica que la dirección predominante del flujo genético fue de los osos pardos hacia los polares.
Ambos grupos divergieron como especies distintas hace aproximadamente un millón 600 mil años, pero como ahora, las áreas de distribución de los ancestros de ambas especies se entrecruzaron.
Los científicos observaron una mayor diversidad genética del oso polar antiguo en comparación con el linaje del oso polar moderno, lo que sugiere un prolongado cuello de botella genético entre las poblaciones modernas, lo que subraya una pérdida de diversidad genética durante su evolución, especialmente cuando las poblaciones se enfrentan a las amenazas climáticas.
“Demostramos una dramática disminución del tamaño efectivo de la población de este antiguo linaje de oso polar, seguido de un modesto aumento justo antes de su desaparición”, señalan los científicos. “Una diversidad genética ligeramente superior en el antiguo oso polar sugiere una severa erosión genética durante un prolongado cuello de botella en los osos polares modernos”.
Al menos hay un evento de introgresión (flujo de genes de una especie a otra) antigua de los osos pardos en el ancestro de los osos polares, que se remonta a más de 150 mil años. Los investigadores sugieren que este flujo fue bidireccional, pero la señal más fuerte detectada fue de los pardos hacia los polares.
Estos hallazgos pueden tener implicaciones para nuestra comprensión de los impactos del cambio climático y la evolución de los osos polares, un linaje especializado para la vida en el Ártico, que depende del hielo marino para su supervivencia. Ellos sufrieron hibridación durante las fases críticas de las oscilaciones glaciares del hemisferio norte en la Edad de Hielo, cuya supervivencia depende de la estabilidad de las regiones árticas del planeta.
Asimismo, los resultados pueden ayudar a medir el alcance, la direccionalidad y la importancia adaptativa de los osos polares modernos que se enfrentan al cambio climático ocasionado por el ser humano. De hecho, los investigadores señalan que es probable que la hibridación haya sido un elemento que se ha reflejado en la respuesta adaptativa al cambio climático.
En el futuro se espera que ambas especies entren en contacto con más frecuencia debido a la actual pérdida de hielo marino, lo que podría aumentar las oportunidades de cruzamiento que han generado nuevos especímenes llamados popularmente como “glolar”.
Sin embargo, el pronóstico futuro no es nada halagüeño: “La actual fragmentación de los hielos marinos reducirá el flujo genético entre las poblaciones de osos polares, lo que provocará un aumento de la endogamia local y la pérdida general de diversidad”.
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