Un nuevo estudio con participación andaluza desvela que las alas de los murciélagos se forman reutilizando programas genéticos ya existentes. Se trata de un trabajo desarrollado por investigadores del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo –centro mixto del CSIC, Universidad Pablo de Olavide (UPO) y la Junta–, en colaboración con investigadores del Max Planck Institute for Molecular Genetics, Max Delbrück Center, y el Centro Nacional de Análisis Genómico, que han obtenido «datos sorprendentes» sobre los programas genéticos que subyacen a cambios morfológicos durante la evolución.

«Uno de los grandes retos de la biología es entender cómo, a lo largo de la evolución, han surgido las formas y funciones tan diversas que observamos en las especies animales. Comprender cómo la evolución ha moldeado estas diferencias no solo implica estudiar los procesos de la selección natural o adaptación, sino también los cambios genéticos responsables de las mismas», ha introducido en un comunicado el centro investigador público.

Este trabajo, así, ha tomado como modelo de estudio las alas de los murciélagos. Los murciélagos son los únicos mamíferos capaces de volar por sí mismos, gracias a la transformación de las extremidades anteriores en alas. De ahí, recuerda CSIC, que representen «un modelo único para investigar las bases moleculares de la diversificación morfológica».

«Elegimos los murciélagos porque son un ejemplo excelente de adaptación. Las extremidades son un sistema modelo ideal para ver cómo la evolución produce diferentes formas y funciones», afirma el profesor Stefan Mundlos, uno de los autores del estudio. «Piensa por ejemplo en las extremidades de un caballo o en las aletas de un delfín, en nuestras manos o en un ala. Son excelentes ejemplos de cómo la evolución toma una forma y la convierte en algo completamente distinto», añade.

Publicado en la revista ‘Nature Ecology & Evolution’, este estudio ha identificado los genes que intervienen en el desarrollo de las alas de los murciélagos, mediante la clasificación de los tipos celulares que la forman, y comparándolos con los de las extremidades de ratones.

Para el equipo investigador, la comparación de datos a nivel de células individualizadas procedentes de distintas especies supuso un reto importante, traslada CSIC, especialmente al trabajar con organismos no modelo como los murciélagos. No obstante, «esta potente tecnología de secuenciación transcriptómica masiva les proporcionó una visión única de la actividad génica de cada célula dentro de un órgano».

MISMOS GENES, NUEVAS FORMAS

El centro ha subrayado que el personal científico consiguió demostrar un «importante concepto evolutivo» que opera durante el desarrollo de las alas: en lugar de inventar algo nuevo, los programas genéticos ya existentes pueden ser reutilizados en otros tipos de células de las extremidades.

Demostraron así que las células que forman la membrana entre los dedos del ala (quiropatagio) no son en realidad tan diferentes a otras células de la parte de la extremidad más próxima al cuerpo. Esto significa que estas células «utilizan el mismo conjunto de genes, pero en un momento y lugar distintos».

«Un resultado sorprendente fue que todos los tipos y funciones celulares están conservados entre el murciélago y el ratón. Inicialmente, pensábamos que esta tecnología nos permitiría identificar nuevos tipos celulares en el murciélago, ya que las alas de esta especie y las extremidades de los ratones son muy diferentes entre sí», explica Francisca M. Real, una de las autoras del estudio.

Christian Feregrino, primer autor del estudio, afirma que la gran pregunta ahora es: «¿Cómo se regula con precisión este programa genético en el espacio y el tiempo? ¿Podemos identificar los cambios en el genoma del murciélago que desencadenaron este proceso?».