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Zoología

Un árbol con ramas insólitas

Un amplio muestreo genético revela parentescos y eventos evolutivos en la diversificación de una familia de roedores

Eduardo Cesar Con un modo de vida semiacuático, el coipo habita un territorio que se extiende desde el estado de São Paulo hasta el sur de BrasilEduardo Cesar

Quienes piensan que las ratas no son sino unos animales asquerosos con cola sin pelos que rondan las alcantarillas, nunca vieron un rato-do-cacau, un roedor brasileño de la especie Callistomys pictus. Con su nombre que significa en latín “la rata más linda”, este animal que pesa alrededor de medio kilogramo (kg) tiene un pelaje largo y suave de una coloración entre blanca y plateada, y una mancha negra que le recorre el dorso. Sólo un grupo muy selecto de gente ha visto a este roedor que vive en lo alto de los árboles de la zona productora de cacao de Ilhéus, en el sur del estado de Bahía, una distribución acotada que le asegura a su especie el estatus de amenazada de extinción dentro de la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, en inglés): sólo 13 ejemplares han sido registrados por los zoólogos. La versión más reciente del árbol genealógico (la filogenia) de esta familia de roedores indicó que sus parientes más cercanos son los coipos o nutrias roedoras (Myocastor coypus), una revelación curiosa que resalta aún más el desconocimiento referente a estos animales. “Ambas especies son completamente distintas en apariencia, hábitos y distribución geográfica”, afirma el zoólogo Yuri Leite, docente de la Universidad Federal de Espírito Santo (Ufes) y uno de los autores del artículo publicado a finales de diciembre en el sitio web de la revista Molecular Biology and Evolution.

Leite, quien desde hace más de 20 años persiste en un trabajo de detective tendiente a capturar ratas de la familia Echimyidae o equimíidos y entender las relaciones entre las especies, considera sorprendente el parentesco entre animales tan distintos como el rato-do-cacau y el coipo. De todos modos, esto no fue precisamente una novedad para él, pues ya había publicado la misma conclusión en 2014 en la revista Natureza online como parte del trabajo de doctorado de su alumna Ana Carolina Loss. En aquel momento, el propio título del artículo denotaba una cierta incredulidad (“Las relaciones filogenéticas inesperadas del rato-do-cacau Callistomys pictus”). “Podría ser un sesgo del muestreo, porque contábamos con una cantidad limitada de datos”, reconoce, “pero ahora no lo es”. Pese a que ya ha realizado un extenso trabajo de campo en busca de roedores, prácticamente en todo Brasil, él mismo nunca ha visto un rato-do-cacau.

El trabajo de 2014 contaba con 14 géneros de equimíidos, de los cuales se analizaron cuatro fragmentos del genoma. El estudio más reciente, encabezado por el evolucionista francés Pierre-Henri Fabre, docente de la Universidad de Montpellier, comprende a los 26 géneros de la familia, con material genético extraído de especímenes depositados en nueve museos zoológicos de diversos países (entre ellos una muestra de tejido del rato-do-cacau de la colección de la Ufes). Con base en ese material, técnicas más recientes de secuenciación permitieron en este caso construir árboles filogenéticos que contemplen 18 genes distintos: es el muestreo más completo que se haya realizado hasta ahora para estos animales.

Uno de los problemas de los árboles anteriores residía en la inclusión de las características óseas, que aparentemente no revelan con precisión la trayectoria evolutiva. La idea siempre fue que las semejanzas son una consecuencia del parentesco, pero este principio no vale para toda la anatomía. Leite comenta que los dientes, por ejemplo, son sumamente variables (tal vez como una adaptación a la alimentación) y similares entre animales que ahora aparecen muy lejanos en la filogenia. El resultado demostró que los equimíidos arborícolas son en gran medida parientes entre sí y forman una rama del árbol filogenético. Lo propio vale para los terrestres, agrupados en tres conjuntos. En uno de ellos surgieron hace entre 6 y 12 millones de años dos géneros semifosoriales (Clyomys y Euryzygomatomys), que pasan buena parte de su tiempo debajo de la tierra.

Otro roedor con este modo de vida es la rata espinosa Carterodon sulcidens, un animal raro que vive en galerías subterráneas en áreas del Cerrado, la sabana del Brasil Central. Pese a los avances obtenidos en el marco de este estudio, su identidad sigue siendo incierta y no parece estar emparentado con los equimíidos semifosoriales, a los cuales se parece mucho. “Hay algo extraño en la evolución molecular de este animal, y no podemos ni siquiera afirmar con seguridad que sea un equimíido”, sostiene Leite. “Algunos análisis lo ubican como más cerca de las jutías, integrantes de otra familia de roedores endémica del Caribe, algo realmente inesperado en términos morfológicos y biogeográficos”, comenta. Fabre también hace hincapié en la velocidad con que el material genético sufre mutaciones, la tasa de evolución molecular, a la que considera excepcional, a punto tal de esquivar los métodos de análisis utilizados. “Intentaremos con más genes y con más datos genómicos en el futuro”, planifica.

Raquel Moura El rato-do-cacau (arriba) es el pariente más cercano del coipoRaquel Moura

La máquina del tiempo
Un aporte del análisis que ahora se ha realizado, además de apuntar los parentescos de una manera más precisa que lo que había sido posible hasta este momento, consistió en poner a prueba hipótesis referentes a qué factores llevaron a la diversificación de esa familia de roedores. El mecanismo más invocado para explicar efectos geográficos en la evolución suele ser la llamada vicarianza, cuando barreras tales como montañas u océanos surgen e impiden el tránsito de organismos y aíslan especies en subconjuntos, que pasan entonces a evolucionar por separado. Pero el estudio ahora publicado apunta hacia la dispersión como el evento más común, situaciones en las cuales el tránsito de animales pasa a ser posible. No es posible volver al pasado para tener seguridad al respecto de cómo esto sucedió, pero los modelos estadísticos permiten combinar el parentesco entre las especies, su localización y la edad de los linajes, y sugerir el escenario más probable. “Si en un grupo todas las especies aparecen en el Bosque Atlántico, el ancestro habría vivido en ese bosque”, ejemplifica Fabre. “Pero si el grupo más cercano de esas especies atlánticas es amazónico, puede haber existido un ejemplo de separación entre el Bosque Atlántico y la Amazonia”. Esto configura una simplificación. A partir de allí, se tienen en cuenta otros factores, a los efectos de intentar diferenciar entre separaciones y uniones en tiempos lejanos. “Gracias a los modelos geológicos y de dispersión, pudimos probar las hipótesis de vicarianza y dispersión”, explica el francés.

Un caso significativo lo constituye precisamente el pareado improbable entre el rato-do-cacau y el coipo. Fabre confiesa que pese a las sugerencias en el pasado que apuntaban semejanzas entre los dientes y la cantidad de cromosomas de ambas especies, fue una sorpresa encontrarlas juntas en el árbol, con un apoyo estadístico convincente. El linaje que dio origen a los dos géneros es antiguo y se habría bifurcado, de acuerdo con el análisis, hace alrededor de 10 millones de años, mientras se erguía la cordillera de los Andes y cuando surgieron grandes zonas anegadas en bosques, como el mar de Paraná. “Estas incursiones acuáticas pueden haber estimulado adaptaciones que llevaron tanto al hábito arborícola como al semiacuático”, propone Leite. El ascenso a los árboles o nadar son dos salidas posibles para sobrevivir en las mismas condiciones.

Alexandra Bezerra/ MPEG La rata espinosa tiene una posición incierta en la genealogíaAlexandra Bezerra/ MPEG

Los análisis biogeográficos también corroboran los resultados anteriores que apuntaban hacia un papel importante de la elevación de la cordillera de los Andes y de las conexiones entre la Amazonia y el Bosque Atlántico en la diversificación de esos animales en distintos momentos del pasado. Para Leite, el nuevo árbol filogenético puede servir para generar otras preguntas ecológicas o evolutivas. ¿Por qué un determinado grupo evolucionó de la manera que se observa? ¿Qué es lo que lo vuelve raro al rato-do-cacau? La región en donde vive este animal, en el sur del estado de Bahía, tiene un alto grado de endemismo, con especies que existen únicamente allí. “Pretendemos investigar qué sucedió con las alteraciones en el nivel del mar y la expansión del bosque que permitió la diversificación de los roedores”, sugiere Leite, un experto a la hora de hallar y capturar incluso ratas prácticamente inaccesibles, que nunca bajan desde lo alto de los árboles, donde circulan únicamente por las noches. El investigador ha descrito diversas especies de esta familia.

Fabre, quien desde hace años se dedica a estos animales rodeados de misterio, resalta sus encantos. “Tenemos pocos datos y es uno de los grupos más interesantes de América del Sur, dado que son diversificados desde el punto de vista ecológico, morfológico y taxonómico”, afirma, y destaca que quedan muchas especies por describir; y que se sabe poco sobre las que la ciencia ya ha registrado.

Artículos científicos
FABRE, P.-H. et al. Mitogenomic phylogeny, diversification, and biogeography of South American spiny rats. Molecular Biology and Evolution. Online. 25 dic. 2016.
LOSS, A. C. et al. Unexpected phylogenetic relationships of the painted tree rat Callistomys pictus (Rodentia: Echimyidae). Natureza online. v. 12, n. 3, p. 132-6. jul-sep. 2014.

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