Oculta bajo las dunas, una misteriosa criatura se desliza por la arena.
No es uno de los gusanos gigantes de Arrakis en la épica de ciencia ficción Dune de Frank Herbert. Más bien, se trata de un mamífero pequeño y misterioso que se encuentra sólo en los desiertos de Australia: el topo marsupial.
Hay dos especies relacionadas de topo marsupial.
Tiflas de Notarixo el topo marsupial del sur, que se encuentra en los desiertos del centro y sur de Australia. También es conocido como Itzaritzari por los indígenas locales Angu. Notaryctes caurinuso el topo marsupial del norte, que se encuentra en los desiertos del noroeste de Australia. También es conocido como Kakarratul por los indígenas locales Martu.
Hasta hace poco, era imposible estudiar a estos esquivos animales. Pero nuestro último estudio en Science Advances finalmente ha comenzado a desentrañar la base de su increíble «poder del desierto».
Rara vez observado
Los lunares marsupiales son pequeños, del largo de un lápiz y pesan entre 40 y 70 gramos. Tienen un cuerpo tubular, pelo amarillo y extremidades que apenas sobresalen de los costados.
En lugar de construir túneles permanentes en el hemisferio norte, como sugiere su nombre, «nadan» a través de las arenas sueltas de los desiertos australianos.
El estilo de vida subterráneo de los topos marsupiales, junto con la inmensidad de los desiertos que habitan, significa que rara vez se los observa. De hecho, sólo hay un puñado de avistamientos por década.
Jukurpa de Kanyir
Nuevas tecnologías, nuevos conocimientos
Las nuevas tecnologías de ADN pueden ofrecer una ventana a la vida de especies enigmáticas como el topo marsupial que no se pueden estudiar eficazmente en la naturaleza.
Con este fin, nuestro equipo trabajó con la Colección Australiana de Tejidos Biológicos en el Museo del Sur de Australia para recuperar dos pequeñas muestras de tejido de un topo marsupial del sur congelado hace más de una década.
De ellos extrajimos los fragmentos de ADN más largos necesarios para generar el ensamblaje del genoma. Se trata de una representación digital de cada elemento o «letra» que conforma el código genético del topo marsupial.
Debido a que el ADN contiene instrucciones sobre cómo registrar las características y la historia evolutiva de un organismo, hemos podido obtener conocimientos importantes sobre esta enigmática especie.
Género alegre, CC BY-SA
Variantes típicas
Los topos marsupiales tienen una variedad de adaptaciones únicas que les ayudan a sobrevivir en su duro entorno. Por ejemplo, sus ojos son pequeños y están ubicados debajo de la piel, lo que los hace funcionalmente ciegos.
Al comparar las secuencias de genes oculares con las de marsupiales relacionados, pudimos demostrar que los topos marsupiales primero perdieron genes críticos para el cristalino del ojo. Probablemente esto se deba a que una imagen clara no es muy importante bajo tierra.
A esto le siguieron genes de células cónicas sensibles al color en la retina. Después de que el ojo pierde una función sustancial, los últimos genes activos en los bastones importantes para condiciones de poca luz sufren degeneración.
En los mamíferos que viven en la superficie, estos cambios pueden ser perjudiciales. Sin embargo, al ocurrir en el orden correcto, la degeneración progresiva de los genes oculares permitió a los ancestros del topo marsupial evolucionar gradualmente sin comprometer su aptitud.
Éste es un bello ejemplo de cómo tanto las mutaciones como los trastornos pueden compartir la misma base genética, y la línea entre ellos está determinada por su contexto.
Otros síntomas
La secuenciación del genoma nos permitió estudiar otros rasgos en los topos marsupiales.
Por ejemplo, hemos demostrado que es probable que un gen clave implicado en la caída de los testículos en la pubertad también esté degenerado en esta especie. Esto ayuda a explicar por qué los lunares marsupiales machos carecen de escroto y por qué sus testículos están ubicados en la pared abdominal.
Descubrimos que los lunares marsupiales tienen dos copias del gen que codifica la hemoglobina, la molécula que transporta oxígeno a los glóbulos rojos. Esto es importante porque la arena tiene bajos niveles de oxígeno y poco movimiento de aire.
Además, este gen de hemoglobina duplicado se utiliza habitualmente en mamíferos recién nacidos.
La bolsa de un marsupial ya es un ambiente con poco oxígeno, por lo que los topos marsupiales necesitan desarrollar formas de evitar asfixiar a sus crías. Tener más hemoglobina puede ayudar.
Mike Gillum
Rastreando la herencia evolutiva del mol
Las características extrañas y especializadas del topo marsupial han frustrado los intentos de determinar exactamente quiénes son sus parientes más cercanos. Pero la secuenciación de su genoma nos ha permitido rastrear su herencia evolutiva.
Para ello, examinamos un tipo especial de secuencia de ADN llamado retrotransposones.
Se trata de pequeños tramos de ADN que se insertan aleatoriamente en todo el genoma del animal y pueden hacer copias de sí mismos que se transmiten de generación en generación.
Nuestras pruebas revelaron que los topos marsupiales son el grupo hermano de los bandicoots y los bilbies, y que los marsupiales carnívoros como el demonio de Tasmania son primos lejanos.
Declive a largo plazo
Actualmente no se sabe nada sobre la salud de la población de topos marsupiales. Sin embargo, los desiertos se encuentran entre los ecosistemas con mayor riesgo por el cambio climático.
Teniendo esto en cuenta, intentamos obtener los primeros conocimientos sobre cómo las poblaciones de topos marsupiales han cambiado con el tiempo.
Utilizando patrones de diversidad genética en todo el genoma del topo marsupial, pudimos demostrar que experimentaron una disminución a largo plazo en el tamaño efectivo de la población a partir de hace unos 70.000 años. Esto es consistente con los cambios históricos durante el último período glacial, lo que sugiere que la disminución se debió al cambio climático más que a las acciones humanas.
No está claro cómo la diversidad genética perdida durante decenas de años afecta la capacidad del topo marsupial para continuar su historial de adaptación a ambientes extremos.
Sin embargo, estos hallazgos resaltan que pueden ser necesarios nuevos esfuerzos más amplios para estudiar los topos marsupiales mediante métodos genéticos para garantizar que no se pierdan en las arenas del tiempo como muchos otros mamíferos australianos.
