Hace más de una década, en los
primeros pasos del siglo XXI, un grupo de investigadores de las universidades
de Yale y Rockefeller de Nueva York andaba ya planteándose si sería posible
recrear una proteína de dinosaurio a partir de las copias genéticas que
producen esa proteína en las especies actuales. La idea era utilizar una suerte
de máquina del tiempo molecular que fuese capaz de dar marcha atrás al avance
de la evolución hasta el momento en el que vivió el ancestro común más cercano
entre los dinosaurios y los seres vivos actuales. Y la proteína escogida era un
pigmento visual clave para la visión en colores. La cuestión no era baladí. Si
lo lograban podían abrir la puerta a nuevas interpretaciones sobre la biología
y la forma de vida de los gigantescos animales que dominaron la Tierra durante
millones de años.
Los investigadores, a las
órdenes de Thomas Sakmar, de la Rockefeller University, tomaron la secuencia
genética responsable de la producción de ese pigmento en 30 especies de
vertebrados actuales, desde lampreas y anguilas hasta cocodrilos, lagartos o
mamíferos como el ser humano. Y pusieron a funcionar toda la maquinaria
genética y estadística a su alcance para reconstruir cómo era ese pigmento
visual en el ancestro de los arcosaurios que dio lugar a los cocodrilos y aves
actuales. Y, en 2002, lo consiguieron. Lograron fabricar el gen artificial de
ese dinosaurio y confirmar así que estos animales veían en color. El trabajo
dio lugar a multitud de trabajos reinterpretando su biología reproductiva e
incluso las representaciones artísticas que se hacían de estos animales. Los
plumajes coloridos ya pudieron estar favorecidos adaptativamente hace más de
100 millones de años, en la era de los dinosaurios.
Aquel trabajo, que hace
despertar todo tipo de ideas futuristas presentes en la ciencia ficción sobre
la resurrección de los dinosaurios, se realizó con una sola secuencia genética
y en tiempos en los que la industria genómica estaba aún en su infancia. ¿Qué
datos biológicos se podrían obtener si se dispusiera de todas las secuencias de
todas las especies de animales que descendieron de los dinosaurios? Haría falta
un enorme músculo financiero, científico y tecnológico para lograr un objetivo
semejante. Y durante años nadie ha emprendido esa tarea.
Pero exactamente eso es lo que
acaba de lograr un consorcio internacional -'Avian Phylogenomics Consortium'-
de más de 200 investigadores y participación de 80 instituciones de todo el
mundo dirigido desde el National Genebank BGI de China, el mayor centro de
análisis genómico del mundo en la actualidad, por encima de los potentes
centros de EEUU y Reino Unido.
El proyecto ha secuenciado y
analizado 48 genomas de aves que representan, con al menos una especie, todos
los grupos de aves que existen en la actualidad. Y 45 de ellos se presentan por
primera vez en este estudio publicado en la revista 'Science' junto con otros
siete estudios más en la misma revista y 21 en otras de menor impacto.
Las secuencias completas de
ADN de todas las aves modernas ayudan a contar la historia de cómo
consiguieron, junto con algunos reptiles, burlar la extinción masiva que acabó
con los dinosaurios hace 66 millones de años. Y también sobre cómo
evolucionaron y se diversificaron rápidamente en un 'Big Bang' biológico tras
la gran extinción.
Existen tres tipos de aves. En
primer lugar, las grandes aves que no vuelan como las avestruces o los emus de
Oceanía. Después hubo una separación que dio lugar a otros dos grupos más el de
los pollos y patos, por un lado, y el de las neoaves, que representan el 95% de
todas las especies de aves. Este dibujo general ya se conocía desde hace
décadas, pero hasta ahora ha habido debates abiertos sobre cómo evolucionaron.
Para empezar, el trabajo recién presentado define el árbol evolutivo de las
aves de una forma definitiva.
Pero un trabajo de tal
magnitud responde otras muchas cuestiones científicas. "Queríamos saber
qué hace que un ave sea un ave. Las bases genéticas del vuelo, las plumas, la
visión o la selección sexual", aseguró Thomas Gilbert, investigador del
Museo de Historia Natural de Copenhague y uno de los autores principales.
"Con todos estos nuevos datos esperamos poder empezar a responder incluso
preguntas más interesantes como si somos capaces de inferir características de
los dinosaurios?", dijo Gilbert en una conferencia telefónica con
periodistas.
Además, los científicos han
analizado aspectos clave sobre las características de las aves como el
aprendizaje del lenguaje, algo que sólo comparten con el ser humano por
convergencia adaptativa. Para ello, estudiaron los genes que activan ciertas
regiones cerebrales y vieron que los loros y ciertas aves cantoras los poseen,
igual que el ser humano, y otras aves no cuentan con ellas activas. Y después,
realizaron estudios sobre cortes cerebrales de diferentes especies para saber
si las regiones activas relacionadas con el lenguaje son las mismas. "No
hemos encontrado esas áreas en los cerebros de pollos o codornices ni tampoco
en primates no humanos o en gatos. Sí tienen las áreas compartidas por todas
las especies que están relacionadas con el cruzamiento, es decir, con la
vocalización, pero no esas regiones del cerebro frontal que poseen los cambios
convergentes en los genes de pájaros cantores y humanos", explicó Erich
Jarvis, otro de los científicos principales del proyecto y profesor de la
Universidad de Duke y del Howard Huges Medical Institute.
"Estas especies tienen
tamaños genómicos muy pequeños. Una razón es que tienen muy bajas frecuencias
de ADN repetitivo y la otra es que han sufrido pérdidas masivas de genes a lo
largo de la evolución", aseguró en la teleconferencia Guoije Zhang, del
BGI de Pekín y primer firmante del trabajo principal del consorcio.
"Los pájaros son
dinosaurios", dijo Ed Braun, de la Universidad de Florida y autor
principal de la secuenciación de tres especies de cocodrilos. "Son el
único linaje de los dinosaurios que logró esquivar la extinción en masa al
final de la llamada edad de los Dinosaurios. Sus parientes vivos más cercanos
son de hecho los cocodrilos, unos organismos muy diferentes que hunden sus
raíces bastante profundo en el árbol de la vida".