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Desvelado el misterio de un extraño mamífero extinto descubierto por Darwin (y cómo el ADN mitocondrial ha sido fundamental)

Un grupo de científicos procedentes de Alemania, Argentina, Chile, Uruguay, Francia y Estados Unidos han conseguido obtener el ADN mitocondrial del mamífero extinto Macrauchenia patachonica. Se trata de un ungulado nativo de Sudamérica, cuyos fósiles fueron descritos por primera vez por Charles Darwin.

Un enigma taxonómico

“En Puerto San Julián, en un légamo rojo que cubre la grava de la llanura, de 27 metros de altitud, encontré medio esqueleto del Macrauchenia patachonica, notable cuadrúpedo, tan grande como un camello. Pertenece a la misma división o grupo de los Paquidermos, junto con el rinoceronte, tapir y Palæotherium, pero en la estructura de los huesos de su largo cuello ofrece una evidente relación con el camello, o más bien con el guanaco y llama.”

Esto fue lo que escribió Charles Darwin en su diario acerca del descubrimiento de restos fósiles en lo que hoy es la provincia de Santa Cruz, en Argentina. Los restos fueron descubiertos en 1834 y han sido un quebradero de cabeza para los antropólogos desde entonces, pues su clasificación era complicada. Los primeros restos fueron enviados al célebre naturalista Richard Owen, quien realizó su primera clasificación.

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Imagen 1 Representación artística de una especie del género Macrauchenia. Eran animales ungulados con trompas semejantes a la del tapir.

La estructura ósea de estos animales era semejante a la de un camello, pero poseían una trompa como la de los tapires. El hecho de que el género no contara con representantes vivos en la actualidad no ayudaba a clasificarlos.

Los ungulados se caracterizan por caminar sobre las puntas de sus dedos, mientras que los plantígrados lo hacen con las plantas de las extremidades.

El género Macrauchenia convivió con los primeros humanos que habitaron Sudamérica hace unos 14.000 años, y se han encontrado restos óseos carbonizados en un asentamiento de 8.500 años de antigüedad. Esto prueba que los seres humanos se alimentaban de algunas especies del género. Por diferentes motivos, no del todo claros, ninguna especie del género ha sobrevivido hasta nuestros días.

El equipo de científicos que ha realizado la nueva clasificación taxonómica de Macrauchenia patachonica había obtenido previamente ADN de otras especies de los géneros Macrauchenia y Toxodon.

Toxodon es un género de grandes mamíferos ungulados ya extintos, que recuerdan en cierto modo a rinocerontes sin cuernos. El ADN de estas muestras previas se había obtenido a partir de restos de colágeno. Sin embargo, su obtención fue extremadamente complicada, debido a lo degradado que se encontraba el material genético.

¿Qué es el ADN mitocondrial?

En el trabajo recientemente publicado con la nueva clasificación taxonómica de Macrauchenia patachonica se ha empleado el ADN mitocondrial de la especie. ¿Pero qué es el ADN mitocondrial?

Las células humanas tienen ADN en dos lugares: el núcleo celular (cuya función es preservar el material genético) y en unos orgánulos celulares llamados mitocondrias, cuya función principal es generar energía para las células.

¿Por qué tienen ADN las mitocondrias? Bueno, esta es la parte más extraña del asunto. El ADN que contienen no es humano, sino de las propias mitocondrias.

Según la teoría endosimbionte propuesta por Lynn Margulis en 1967, las mitocondrias (al igual que los cloroplastos de las células vegetales, encargados de realizar la fotosíntesis) eran bacterias de vida libre que se asociaron de manera simbionte a células eucariotas (con núcleo celular).

El hecho de que mitocondrias y cloroplastos posean material genético propio, diferente al ADN de los eucariotas, que posean una membrana parecida a la de las bacterias, que su tamaño sea semejante al de algunas bacterias y que posean sus propios orgánulos celulares (ribosomas, que se encargan de sintetizar proteínas a partir del ADN) apoyan fuertemente la teoría endosimbionte.

El ADN mitocondrial como herramienta en la clasificación taxonómica

La principal ventaja de emplear el ADN mitocondrial para realizar clasificaciones taxonómicas es que no se integra en los cromosomas de las células, sino que se mantiene dentro de las mitocondrias. Cada célula posee un gran número de mitocondrias, alrededor de 100, y en cada uno existen miles de copias del ADN mitocondrial.

Por lo tanto, mientras que una única célula tiene una copia del genoma del ser vivo al que pertenece (o dos copias si el organismo es diploide, tres si es triploide, etc.), cada célula tiene cientos de miles de copias de ADN mitocondrial. De este modo, aunque el ADN se encuentre degradado, sigue siendo posible extraer una secuencia completa a partir de unas pocas células mediante la reconstrucción de los fragmentos de ADN existentes.

Imagen 2 Reconstrucción ósea de un fósil de Toxodon, género extinto emparentado con Macrauchenia.

Michi Hofreiter, investigador de la Universidad de Postam experto en paleogénesis y uno de los autores del trabajo, ha declarado: “El ADN mitocondrial es muy útil para evaluar el grado de relación entre las especies. Nuestro estudio corrobora y extiende los resultados de otra investigación molecular, publicada hace dos años, que utilizó el colágeno de proteínas para inferir las relaciones. Al igual que este estudio, el nuestro encontró que los parientes vivos más cercanos de Macrauchenia están en el orden placentario conocido como Perissodactyla, que incluye caballos, rinocerontes y tapires”

Los resultados de este trabajo fueron que Litopterna, el orden al que pertenece el género Macrauchenia, está emparentado con el orden Perissodactyla y revelan también que estos dos grupos compartirían un ancestro común hace aproximadamente 66 millones de años.

Además, se ha demostrado una vez más la utilidad del ADN mitocondrial como indicador del parentesco filogenético de una especie, pese a que esta lleve miles de años extinta.

Fuentes:

  1. Michael Westbury, Sina Baleka, Axel Barlow, Stefanie Hartmann, Johanna L.A. Paijmans et al. (2017). “A mitogenomic timetree for Darwin’s enigmatic South American mammal Macrauchenia patachonica”. Nature Communications. DOI 10.1038/ncomms15951.
  2. IZAGUIRRE, N.; DURAN, N.L; DE LA RUA, C., “Genética y Arqueología: Análisis molecular de ADN procedente de restos esqueléticos”. Revista Munibe, no50, San Sebastián, 1998.
  3. TURBÓN, D.; CORTÉS, M.; FERNÁNDEZ, E.; PRATS, E., “Análisis del ADN mitocondrial de dos muestras del yacimiento paleolítico del Pirulejo”, Antiqvitas, no20, pág. (193-198), M. H. M.: Priego de Córdoba, 2008.

About Rubén Portela

Graduado en Biología por la Universidad de A Coruña, con un máster en Gestión Medioambiental. Actualmente realizando una tesis doctoral en especies clonales invasoras en el International Campus of Excellence Do*Mar. Apasionado por la ciencia y enamorado desde la infancia de la naturaleza y los animales, especialmente la biología marina y los insectos.

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