La secuenciación genómica ahonda en la historia única del ornitorrinco

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NATIONAL HUMAN GENOME RESEARCH INSTITUTE, NIH
Actualizado 21/03/2018 12:20:38 CET

   MADRID, 21 Mar. (EUROPA PRESS) -

   La historia ecológica y de población del ornitorrinco, --mezcla evolutiva de aves, reptiles y mamíferos--, ha sido trazada gracias a la secuenciación genómica a escala completa de 57 ejemplares.

   El genoma del icónico ornitorrinco, que pone huevos y produce veneno y con pico de pato, se secuenció por primera vez en 2008, revelando su composición genética única y su divergencia del resto de los mamíferos hace unos 160 millones de años.

   Ahora, ha sido posible realizar un mayor esfuerzo para comprender su historia ecológica y de población gracias a los primeros esfuerzos de secuenciación genómica a escala completa de 57 ornitorrincos en el este de Australia y Tasmania. El trabajo fue dirigido por investigadores del Centro Wellcome para Genética Humana, la Universidad de Oxford, en Reino Unido, y la Escuela de Ciencias Veterinarias de Sydney y la Universidad de Sydney, Australia.

   Estos científicos, cuyo trabajo se publica en la edición digital de 'Molecular Biology and Evolution', pudieron establecer la historia familiar y el parentesco de un ornitorrinco en un nivel de detalle que no se había muestreado previamente. "Hemos descrito el primer estudio de secuenciación de genoma completo a escala de población del ornitorrinco --dice el doctor Peter Donnelly, de Oxford--. Nuestros análisis proporcionan información sobre la estructura de la población y los niveles de diversidad en esta especie que antes no eran posibles y estiman la relación entre individuos".

   "Por ejemplo, descubrimos que más de la mitad de nuestras muestras tenían al menos un familiar de tercer grado entre los demás individuos del mismo río. Además, había 26 pares de parientes de segundo o tercer grado, en todos los casos de el mismo río o riachuelo, o vías fluviales estrechamente conectadas, con 28 de nuestras 57 muestras", detalla.

   El equipo de investigación también pudo estimar las fuerzas evolutivas vitales en el trabajo, incluidas las tasas de mutación del ornitorrinco, los tiempos de divergencia y el tamaño de la población a lo largo de su historia. Uno de los autores principales del estudio, Hilary Martin, también de la Universidad de Oxford, señala: "Estimamos la tasa de mutación de novo en el ornitorrinco, la primera estimación en un mamífero no placentario".

   Estos expertos descubrieron que estaba en el medio del camino de los mamíferos, más bajo que los humanos y los chimpancés, pero más alto que los ratones criados en laboratorio. "El orden relativo de las estimaciones puntuales es consistente con la observación de que las tasas de mutación en los mamíferos están negativamente correlacionadas con la masa corporal y el tiempo de generación", dice Martin.

UN ANCESTRO COMÚN HACE UN MILLÓN DE AÑOS

   El estudio también estimó que la población de ornitorrinco casi siempre compartió un ancestro común hace casi un millón de años. El doctor Jaime Gongora, de la Universidad de Sydney, explica que la rama más profunda del árbol de población separaba tres grupos distintos: las muestras de Tasmania (una isla al sur de Australia que se separó del continente hace unos 12.000 años); los del norte de Queensland (en el extremo norte de Australia); y las muestras restantes, que son del centro de Queensland y Nueva Gales del Sur, en Australia.

   "Creemos que es más probable que haya tres poblaciones ancestrales (Tasmania, norte de Queensland y norte de Nueva Gales del Sur/Queensland central) que se fusionaron alrededor del mismo tiempo --dice Gongora--. Las muestras del centro de Queensland probablemente compartieron una población ancestral con muestras del norte de Nueva Gales del Sur. Esto implica que ha habido una extensa estructura de población en muestras de ornitorrincos en Australia durante un largo periodo de tiempo".

   Donnelly comenta que, "curiosamente, los tiempos de divergencia que hemos estimado son anteriores a la evidencia fósil más temprana para el ornitorrinco". "Este hallazgo no necesariamente contradice la evidencia fósil, pero sugiere que el ornitorrinco moderno se remonta al Plioceno temprano y medio. Esto podría ser consistente con el desarrollo de la especie de ornitorrinco gigante, 'O. tharalkooschild", añade.

   Además, los investigadores encontraron pruebas de cuellos de botella en la población del pasado, particularmente en el norte de Queensland hace unos 10.000 años, e identificaron poblaciones modernas (especialmente cerca del río Carnarvon) que serían ayudadas por los esfuerzos de conservación.

   El cuello de botella de Queensland probablemente refleja el aislamiento histórico y actual y la escasez de hábitat adecuado para los ornitorrincos entre el norte (Trópicos húmedos australianos) y el centro de Queensland, conocido como el "desfiladero Burdekin" (llamado así por el río Burdekin). Góngora concluye: "Esta zona calurosa y seca actualmente es climáticamente inadecuada para el ornitorrinco y durante mucho tiempo ha actuado como una barrera para el intercambio genético".

   Con los nuevos datos del genoma en la mano, los estudios futuros continuarán explorando la historia de la población y la biología única del ornitorrinco. Y teniendo en cuenta las preocupaciones sobre el impacto del cambio climático, la enfermedad y otros factores en las poblaciones de ornitorrinco, su mejor ventana a las respuestas pasadas de poblaciones de ornitorrinco puede ayudar a mejorar los esfuerzos de conservación.