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Evolución

Saltando de rama en rama

La selección natural favoreció la diversificación por tamaño y generó la gran variedad de monos existente en Latinoamérica

Mono araña: el mayor mono brasileño hojas son una fiesta

MIGUEL BOYAYANMono araña: el mayor mono brasileño hojas son una fiesta MIGUEL BOYAYAN

Mirar hacia lo alto en una selva tropical puede ser tan frustrante como deslumbrante. Las copas de los árboles albergan colores, formas, sonidos y vidas de todo tipo. Vidas que ora saltan a la vista, ora se imponen a los oídos, ora se esconden. En medio de lo que las hojas ocultan, en América viven alrededor de 130 especies de monos, raramente vistos por los visitantes curiosos. Los monos capuchinos se cuelgan por la cola y con ellas también agarran los insectos y frutos que componen su dieta, que incorpora una amplia gama de bocadillos tales como hojas, flores, pequeños vertebrados y hasta la corteza de árboles indigestos como el eucalipto o el pino. Esos monos que viven en bandos de hasta 35 individuos y suelen defender su territorio, pero más curiosamente admiten en los mismos gajos ejemplares de una especie menor, el mono ardilla común, con quien disputan los mismos frutos e insectos. Es como si los monos ardillas fuesen crías de los capuchinos, explica el biólogo de la Universidad de São Paulo (USP) Gabriel Marroig. Él analizó la variedad de monos que pueblan los árboles de la América y concluyó que entre las características favorecidas por la selección natural tales como fuerza física y capacidad de reproducirse lo que más cuenta es el tamaño del animal.

En un artículo reciente en la BMC Evolutionary Biology, Marroig compara las proporciones en cráneos de micos capuchinos, del género Cebus, y los monos ardillas (Saimiri) a lo largo del crecimiento. Son dos géneros emparentados con tamaños bien diferentes, lo que los destaca de los otros monos del Nuevo Mundo. Los cráneos son las partes del cuerpo más usadas en los estudios de zoología como fuente de información, porque las distancias entre puntos de referencia como re-instancias y comparar animales diferentes. En las manos del biólogo ayudan a contar lo que sucedió desde que los monos llegaron a la América, 30 millones de años atrás.  El equipo del Laboratorio de Evolución de Mamíferos de la USP transforma las medidas en imágenes tridimensionales de los cráneos analizados ?una técnica conocida como morfometría geométrica. Con el cráneo apoyado en una plataforma, el investigador toca en los puntos de referencia con algo que se parece a un bolígrafo metálico que cuelga de un brazo articulado. Los movimientos de ese brazo, unido a una computadora, son almacenados como distancias en tres dimensiones. La computadora entonces genera imágenes que parece de cristales lapidados, pero son una versión simplificada de los cráneos medidos. Luego los investigadores pueden encoger o inflar los cráneos digitales de manera que el mono capuchino y el mono ardilla queden del mismo tamaño el primero es en realidad de dos a tres veces mayor que el segundo. De esa forma ellos pueden ignorar las diferencias de tamaño y comparar las proporciones entre las medidas y el formato del cráneo en animales de varias edades.

Las imágenes digitales muestran que el mono ardilla nace con el cráneo casi esférico. A medida que crece, su cráneo se achata como si algo presionase la cocorota hacia abajo mientras el hocico se alarga. Marroig demostró que, ignorando las diferencias de tamaño, el cráneo de un mono ardilla adulto es muy similar al de la cría de un mico capuchino que pasará por el mismo proceso de achatado en una dirección y alargamiento en la otra.

Adultos precoces
Ese patrón de diversificación se encaja en la teoría que describe la evolución, que puede dar origen a nuevas especies, como resultado de cambios en las tasas de desarrollo de un organismo. Ese mecanismo evolutivo, conocido como heterocronía, fue por mucho tiempo pensado para explicar como los seres humanos habrían evolucionado: es como si el feto del chimpancé se tornase adulto sin perder su apariencia infantil. Según Marroig, esa hipótesis ya no es aceptada. La diferenciación de la especie humana es más compleja, involucró muchas otras características además de tasas de desarrollo, dijo.

A pesar de no ser más visto como central para diferenciar al hombre de sus parientes primates, el desarrollo continúa siendo cotizado como una fuerza evolutiva importante. Existen evidencias de que las alteraciones en el desarrollo ocurrieron en momentos sobresalientes de la historia evolutiva de diversos grupos, cuenta la bióloga Tiana Kohlsdorf, del campus de Ribeirão Prieto de la USP. Cuando no es posible encontrar embriones para analizar la acción de los genes a lo largo del desarrollo, Tiana explica que la manera es analizar las secuencias del ADN de los genes relacionados al desarrollo de la característica en cuestión. En su trabajo ella compara, entre lagartos y cobras, genes que actúan en la formación de las patas.

Mico-de-cheiro (imagen) y monos capuchinos comparten comida y árboles

EDUARDO CESARMico-de-cheiro (imagen) y monos capuchinos comparten comida y árbolesEDUARDO CESAR

En el caso de la diferenciación entre los monos de América, el objetivo de los análisis genéticos ha sido la hormona del crecimiento. Durante su doctorado bajo la orientación de Marroig, Elytania Menezes descifró la secuencia del gen que comanda la síntesis de esa hormona y encontró evidencias de evolución en la adaptación variaciones en la acción de la hormona del crecimiento entre géneros habrían sido causadas por selección natural y serían responsables de  diferencia de tamaño entre los monos de esos géneros. Elytânia debe defender su doctorado a inicios de 2008 y está preparando el artículo para su publicación. Para más detalles, por lo tanto, es necesario esperar.

Marroig comparó aspectos relacionados al desarrollo entre todos los 16 géneros de monos de las Américas. Él vio que, en relación con su tamaño, los monos capuchinos tardan más de lo que sería esperado para llegar a la edad reproductiva, lo que les da más tiempo para alcanzar un tamaño mayor. En tanto los monos ardillas nacen mayores en relación al tamaño de la madre de lo que se observa en otros monos. Nacen cabezones, con el cerebro más desarrollado que otras especies, cuenta Marroig. Es en parte gracias a eso que son destetados más de prisa que otros monos con tamaño parecido.  Esas correlaciones refuerzan la idea de que fueron alteraciones de tamaño las que generaron los diferentes géneros. El trabajo no permite decir con seguridad  como era el ancestral común a los géneros Cebus y Saimiri. Marroig cree más probable, no obstante, que el mico capuchino sea una versión crecida del mono ardilla, y no al contrario. Es más que intuición. El tiempo más largo que el Cebus lleva para llegar a la madurez  es una pista. Otra es el árbol genealógico de los monos de este continente: la rama en donde están esos dos géneros abriga solamente primates pequeños.

Fósiles y estudios genéticos cuentan que hace 30 millones de años, en el período geológico Oligoceno, llegaron al Nuevo Mundo los primeros primates. En esa época, Marroig explica, las penínsulas unían África a América del Sur. No eran puentes completos entre ambos continentes, pero las distancias eran lo suficientemente cortas como para que los ancestros de los primates que hoy en día viven aquí pudiesen transponerlas viajando en troncos o en otros materiales flotantes. El mapa del fondo del océano Atlántico millones de años atrás fue elaborado por Felipe Bandoni, alumno de doctorado de Marroig, para el libro South american primates, en la imprenta por la editora Springer. Los emigrantes simios, animales con aproximadamente de 1 kilogramo (como los monos ardillas, que tienen 40 centímetros de altura), encontraron una tierra llena de posibilidades. No tenían competidores; los marsupiales eran los únicos mamíferos relativamente arbóreos, pero usaban los recursos de manera diferente, cuenta Marroig. Los árboles estaban liberados, con repastos para todos los gustos. Sucedió entonces, entre 20 y 16 millones de años atrás, lo que los evolucionistas llaman radiación de adaptación explosiva: rápidamente surgió una gran variedad de monos capaces de explorar los más diversos nichos ecológicos, definidos por las dietas.

Es ahí que entra el tamaño como motor evolutivo fundamental, pues es el que permite la especialización alimentar. No existe ningún mono grande que se alimente de insectos, y ninguno pequeño que sobreviva a base de hojas, dice Marroig. Eso ocurre porque los mamíferos pequeños necesitan nutrientes que puedan ser rápidamente transformados en energía, lo que obtienen de frutos e insectos. Para sobrevivir con una dieta de ese tipo, animales mayores necesitarían consumir una cantidad muy grande de insectos. Para eso, explica el biólogo, ellos tendrían que especializarse en insectos sociales que pueden ser encontrados en grandes densidades, como hacen los osos hormigueros, o convertirse predadores eficaces. Ningún mono suramericano desarrolló estas características. Pero comer hojas también no es fácil: están repletas de substancias que no pueden ser digeridas y por eso solo pueden alimentarse de ellas animales con intestinos largos, capaces de extraer nutrientes y depurar las toxinas con que las plantas se defienden de los herbívoros.

Los integrantes de los géneros Cebus y Saimiri tiene dietas semejantes: sobre todo frutas e insectos. La diferencia está en la capacidad de los micos capuchinos de completar su dieta con casi cualquier cosa que les aparezca por la frente, y en las proporciones que representen. Insectos son 50% de la dieta de Cebus, monos de 2 a 3 kilogramos, y llegan a 75% de lo que comen los Saimiri, cuyos adultos pesan alrededor de 1 kilogramo.

Rumbos evolutivos
No llega a ser sorprendente que la variación en tamaño sea el camino para la diversificación de los monos. Pero nadie hablar de eso, dice Marroig. Es previsible porque la selección natural actúa sobre la diversidad genética si un gen fuera siempre idéntico, no existe la posibilidad de evolución. Y el tamaño es una característica marcada por enorme variabilidad basta correr los ojos por una sala llena de personas para tener una noción de como los tamaños son diversos. En un artículo publicado en 2005 en la revista Evolution, Marroig analizó todos los 16 géneros de monos de este continente y mostró que el tamaño es, en el argot evolutivo, una vía de menor resistencia evolutiva. Es decir, es por ese lecho que la evolución tiende a correr.

Tal diversidad de tamaños podría haber surgido por azar, o acompañada con otras características, como dientes mayores o colas más largas. Pero Marroig mostró, en un artículo publicado en 2004 en la revista The American Naturalist, que en la mayor parte de los monos americanos fue la selección natural, y no el azar, lo que generó la diversidad. Hoy tenemos herramientas estadísticas para distinguir sobre cual característica la selección actuó, explica el biólogo.

Dice el conteo más reciente que son 129 las especies de monos de las Américas con tamaños que van de los 100 gramos del leoncillo (Cebuella pygmaea) a los 10 kilos del muriqui (Brachyteles arachnoides y B. Hypoxanthus). Todos ellos consumen frutas, una fuente fácil de azúcares, y adoptan estrategias de vida distintas para completar su dieta con proteínas y vitaminas. El muriqui frecuenta las copas de los árboles del Bosque Atlántico, donde se relame con hojas. Más abajo viven los monos capuchinos y luego los mono ardilla, con sus dietas variadas. En el estrato más próximo al piso viven los pequeños sagüíes, que pesan alrededor de 400 gramos y tienen incisivos alargados y estrechos con los cuales excavan los troncos de los árboles y obtienen savia. Comen también frutas, insectos y néctar.  Comparadas a sus parientes americanos, las más de 150 especies de monos del Viejo Mundo exhiben poca diversidad en términos de formas, tamaños y comportamientos. Deben eso, en parte, a su diversificación más reciente. Aunque el Viejo Mundo tenga más especies que el Nuevo Mundo, Marroig defiende que no es posible comparar números, no sólo por ser historias evolutivas separadas. De acuerdo con él, las escuelas científicas son muy diferentes y resultan en estrategias distintas de clasificación de los animales. En Brasil los investigadores describen especies nuevas con mayor facilidad de lo que en el Viejo Mundo, donde los especialistas son más conservadores y tienden a clasificar variedades que encuentran como subespecies en vez de especies.

Para entender con mayor detalle lo que ocurrió a lo largo de la evolución de  nuestros monos, sería necesario encaminarse por análisis de desarrollo, como los que Tiana usa para develar la evolución de la ausencia de patas en cobras, para averiguar como alteraciones en el crecimiento pueden dar origen a tal diversidad. Pero mientras no aparezca un especialista en desarrollo interesado en profundizar lo que él ya descubrió sobre los micos capuchinos y los monos ardillas, Marroig se da por satisfecho y encara nuevos desafíos otros animales, otros continentes. Integrantes de su laboratorio están recogiendo datos sobre otros grupos de mamíferos para hacer análisis semejantes a los que ayudaron a contar la historia de los monos. Él apuesta que la importancia del tamaño para la evolución sea generalizada. Y pretende demostrar eso en los próximos años.

El Proyecto
Evolución morfológica, biogeografía y sistemática en mamíferos neotropicales
Modalidad
1. Joven Investigador
2. Auxilio a la Investigación – Regular
Coordinador
Gabriel Marroig Zambonato – IB/ USP
Inversión
170.487,26 reales
65.124,88 reales

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