Los mamíferos marinos han perdido un gen que podrían necesitar urgentemente

Hace unos 50 millones de años, unos mamíferos parecidos a los perros regresaron al mar y evolucionaron para convertirse en ballenas y delfines. En esa misma época, un primo primitivo de los elefantes también se zambulló, dando origen a los manatíes y los dugones.

Aproximadamente 20 millones de años después, unos mamíferos parecidos a los osos también se dirigieron al mar, y evolucionaron hasta convertirse en focas, leones marinos y morsas.

Cada una de estas especies marinas se adaptó a la vida acuática a su manera. Los manatíes y los dugones pastan lentamente en la vegetación marina. Las focas y sus parientes se zambullen en la profundidad tras su presa, pero aún se arrastran a las playas para aparearse y criar a sus cachorros.

Las ballenas y los delfines han llevado a cabo las adaptaciones más radicales, incluyendo espiráculos, barbas y ecolocalización. No obstante, un estudio reciente muestra un vínculo común: en los tres grupos de mamíferos, muchas especies dejaron de producir la misma enzima. Ahora esta pérdida podría actuar en su contra.

La enzima proporciona una defensa esencial contra ciertos tipos de pesticidas dañinos. El nuevo estudio plantea la posibilidad de que los mamíferos marinos sean especialmente vulnerables a estas sustancias químicas, que se trasladan de los campos de cultivo a las aguas costeras.

“Es demasiado importante como para no prestarle atención”, comentó Nathan L. Clark, uno de los autores del nuevo estudio y biólogo evolutivo de la Universidad de Pittsburgh.

Charles Darwin fue el primero en reconocer que los mamíferos marinos evolucionaron de ancestros terrestres. Las pistas se encontraban en su anatomía: las aletas de las focas son solo pies modificados. El espiráculo de la ballena es una nariz que se ha movido.

Más recientemente, el ADN de los mamíferos marinos ha revelado más detalles acerca de sus adaptaciones. Los científicos han descubierto que algunos genes evolucionaron para hacer cosas nuevas, pero otros simplemente dejaron de funcionar.

Clark y sus colegas desarrollaron recientemente una nueva forma de investigar estos genes y buscaron los que se rompen en los mamíferos marinos con mayor probabilidad que en los terrestres. Los científicos obtuvieron una lista pequeña de genes que en repetidas ocasiones estaban suspendidos en los mamíferos marinos.

La mayoría estaban relacionados con el olfato, lo que apoyaba estudios anteriores que mostraban que los mamíferos marinos tienen un sentido del olfato nulo o limitado. Sin embargo, al inicio de la lista estaba un gen llamado PON1 que no tenía nada que ver con el olfato.

Wynn K. Meyer, una investigadora de posdoctorado en la Universidad de Pittsburgh y coautora del nuevo estudio, dijo que se sorprendió mucho cuando descubrió lo que hace el gen: defender contra algunas sustancias químicas tóxicas.

Estas sustancias químicas se llaman organofosfatos y son un tipo de compuesto que incluyen algunos pesticidas y agentes neurotóxicos, como el gas sarín. El PON1 codifica una enzima llamada paraoxonasa, que puede descomponer con rapidez los organofosfatos. Los ratones, cuya estructura genética carece de paraoxonasa, mueren rápidamente cuando se les expone a estas sustancias químicas.

Meyer y sus colegas descubrieron que todos los mamíferos marinos tienen copias rotas del gen PON1, con unas pocas excepciones: morsas, lobos marinos y focas manchadas. A fin de ver si el gen de verdad no funcionaba, los investigadores recabaron el plasma sanguíneo de diversas especies de mamíferos y, posteriormente, añadieron pesticidas al plasma.

El plasma de los mamíferos terrestres pronto descompuso las sustancias químicas, pero el plasma de los delfines, los manatíes, los leones marinos y los elefantes marinos no eliminó los pesticidas.

Los mamíferos no desarrollaron la paraoxonasa para combatir los pesticidas que los humanos han inventado en el último siglo; los animales han tenido adaptaciones durante millones de años.

Sin embargo, la paraoxonasa descompone otras moléculas dañinas que nuestro cuerpo produce de manera natural. Estas moléculas que contienen oxígeno pueden dañar nuestras células y causar distintos problemas, como acumulación de placa en las paredes de los vasos sanguíneos.

La gente que produce bajos niveles de paraoxonasa corre mayor riesgo de desarrollar aterosclerosis y enfermedades cardiacas.

Entonces, ¿por qué perdieron los mamíferos marinos ese gen tan importante? Una posibilidad es que su cuerpo haya dejado de producir paraoxonasa cuando empezaron a tener inmersiones prolongadas.

A modo de preparación, los animales aspiran enormes cantidades de oxígeno, lo que quizá produce muchas moléculas dañinas que contienen oxígeno.

Tal vez los mamíferos marinos hayan desarrollado una manera nueva y más eficaz de defenderse contra las moléculas que contienen oxígeno, haciendo innecesario el PON1, especularon Meyer y sus colaboradores.

Los expertos realizan más investigaciones para precisar la razón, y también estudian lo que este legado significa hoy en día, con la introducción de los organofosfatos como pesticidas.

Algunos pesticidas de organofosfatos se emplean mucho en las granjas, a pesar de las investigaciones de décadas que indican que pueden provocarle daño cerebral a los niños. Tal vez, en algunas partes del mundo, los mamíferos marinos estén expuestos con frecuencia a estas sustancias químicas.

En Florida, por ejemplo, los manatíes remontan canales que pasan directamente por tierras de cultivo. Los delfines nariz de botella pasan mucho tiempo en las bahías a donde llegan los vertidos de las granjas.

Quizás los mamíferos marinos acumulen lentamente los pesticidas en su cuerpo, o tal vez la exposición ocurra en forma de una oleada repentina si cae una lluvia fuerte después de que los agricultores hayan rociado sus campos.

Clark y sus colaboradores planean examinar a los manatíes y a los delfines para encontrar acumulación de organofosfatos mediante una prueba que ahora se ha administrado a los agricultores.

“No tengo conclusiones anticipadas”, afirmó Clark. “Solo quiero obtener algunas respuestas”.

Fuente: NYT