Del pasado: los Pandas Gigantes y su dieta; del futuro: ratones clonados con células liofilizadas.

Después del Jurásico, los pequeños y poco importantes mamíferos (mammalia), comenzaron a desarrollarse bajo condiciones más propicias, Los mamíferos son una clase de animales vertebrados, amniotas, homeotermos, que desarrollaron la capacidad de alimentar a las crías , y para ello las hembras poseen glándulas mamarias productoras de leche con las que las alimentan. La mayoría son vivíparos.

Gracias al uso de herramientas genéticas y registros fósiles, los biólogos ahora saben que los mamíferos son "monofiléticos", es decir, todos  descienden de un antepasado común, que vivió en el Triásico, unos doscientos millones de años el "Morganucodon oehleri". Fósiles de este pequeño mamífero fueron encontrados en Asía, Europa y América. Descendiente de los "Cinodontos" (dientes de perro), que fueron de los animales proto-mamíferos, calificados como "Mammaliaformes",  (con forma de mamífero), como el "Megazostrodon ruedenrae" (diente de gran circunferencia), sus características permiten suponer que se trataba de la última escala de la transición de los "Cinodontos" a los auténticos mamíferos.

Ilustración del primer mamífero, el "Morganucodon oehleri", tomado de FunkMonk, Michael B. H.

Nuestros primeros ancestros, fueron los "sinápsidos", unos animales muy parecidos a los reptiles. Los "sinápsidos" tenían como características un agujero en el cráneo detrás de cada ojo, la ventana temporal, y los huesos craneales articulados: el estribo y el cuadrado. El linaje de los sinápsidos continuó evolucionando, hasta que hace aproximadamente 205 millones de años, aparecieron los primeros mamíferos. Estos fueron los "mamaliaformes" (morganucodóntidos), animales similares en forma y tamaño a las musarañas de hoy pero de hábitos nocturnos. Estos animales ya tenían pelo, glándulas mamarias y todas las características que nos unen a todos los mamíferos; sin embargo, no había tantas especies como hay ahora. Tuvieron que pasar otros 140 millones de años, y la extinción de los dinosaurios, para que lograran la gran diversidad de formas y tamaños con la que ahora convivimos, esto dio inicio a la etapa de los mamíferos, que es la que vivimos. 

El grupo de los "sinapsidos", se diferenció de su grupo hermano, los llamados "saurópsidos", hace aproximadamente trescientos millones de años, estos son los ancestros de los reptiles actuales, de los dinosaurios y de ellos, las aves.

Reconstrucción del "Megazostrodon species", en el Museo de Hisoria Natural de Londres, Theklan, trabajo propio.

Según estadísticas vigentes, se dice que existen unas 5 mil 486 especies de mamíferos y, se dividen en:

monotremas, cuyo nombre significa "un sólo agujero", dado que los tractos; digestivo, urinario y reproductor desembocan en un sola apertura conocida como "cloaca"que son el grupo más pequeño, pues solamente hay cinco especies vigentes en la actualidad; sus características son las más primitivas de los mamíferos, se reproducen en forma ovípara, y las hembras carecen de pezones, por ello ofrecen su leche a los cachorros, mediante poros localizados en la epidermis de la zona ventral, habitan solamente en Oceanía, en Australia, Nueva Guinea y Nueva Zelanda.

marsupiales, en ellos, el embrión se desarrolla principalmente en la llamada "bolsa marsupial", después de un corto periodo en el útero materno.  Existen unas 270 especies de marsupiales, se estima que doscientas de ellas habitan en Oceanía, y en América, alrededor de setenta. Antiguamente se creía que los mamíferos marsupiales eran evolutivamente más primitivos que los placentarios, sin embargo, hoy se sabe que ambas ramas emergieron de un ancestro común que vivió hace más de cien millones de años, en plena época de los dinosaurios. Hay en total diez familias en dos subórdenes, según la dentición; el de los "poliprodontos" y el de los "diprotodontos". Actualmente, las divisiones vivientes de los marsupiales son dos: Los americanos (Ameridelphia), y los australianos (Australidelphia), los más populares son estos últimos: el koala y el canguro, son ejemplos claros. Y las zarigüeyas y los tlacuaches del continente americano.

placentarios, se estima existen unas cinco mil doscientas especies, son los más exitosos, en cuanto a su abundancia y cubrieron la mayoría de los nichos ecológicos.

Nos informa Marina Rivero, en su artículo "De cuando aparecieron los mamíferos", incluida "En la Huella del Jaguar" página de difusión científica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM): "Durante mucho tiempo, los genetistas y los paleontólogos han discutido acerca del momento clave en que los primeros mamíferos se diversificaron en los veintinueve órdenes que existen actualmente, esto se debe a que ambas ramas de la ciencia, tiene formas y técnicas diferentes para estudiar la evolución, por un lado, los paleontólogos, basados en el registro fósil, señalan que esta diversificación se dio hace alrededor de sesenta millones de años, es decir, poco después de que los dinosaurios desaparecieran. Pero, por otro lado los genetistas, a partir de los restos de material genético que han recuperado de los fósiles de especies extintas sostienen que los mamíferos comenzaron a diversificarse hace alrededor de cien millones de años. Diferencia de cuarenta millones de años, no concuerdan. Lo que si se conoce es lo sucedido con el orden de los "Afroterios", que incluye a los: elefantes, manatíes y topos dorados, y que tienen su origen en África. Para los paleontólogos, el registro fósil más antiguo que se conoce de este grupo es de hace 61 millones de años. Sin embargo, la evidencia genética señala que este grupo se separó de los demás grupos hace 91 millones de años. Con ayuda de la tectónica de placas, podemos explicar mejor la teoría de que los Afroterios surgieron hace aproximadamente 90 millones de años, poco después de que África y América del Sur se separaran, y África quedara aislada por más de 70 millones de años". Esta especialista cursa actualmente el taller sobre "Diversidad, Conservación y Aprovechamiento de la Vida Silvestre" que imparte el doctor Rodrigo Medellín, y aclara que por medio del taller ingresó al Laboratorio de Ecología y conservación de Vertebrados Terrestres del Instituto de Ecología de la UNAM.

Fotografía de ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus). Tomada de Ecología Util. com.

Los mamíferos que actualmente resultan menos diversificados son los monotremas, y bien vale la pena hablar de ellos, las dos especies son:

El ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus), animal semiacuático, es un habitante de Australia y Tasmania, su dieta se compone principalmente de algas que se encuentran en el fondo de ríos, arroyos y lagos, y animales que habitan en ellos, como insectos, camarones, lombrices, crustáceos y moluscos.

El equidna, en dos géneros, Tachyglossus y Zaglossus; del primero el único representante vivo es el "equidna de hocico corto" o "australiano" (Tachyglossus aculeatus). Del segundo género existen tres especies de "equidnas de hocico largo", en primera instancia el "zagloso común" o "zagloso occidental" (Zaglossus brujini),  después el "sagloso de Sir David" (Zaglossus Atenboroughi) y finamente el "zagloso de Barton" o "equidna de hocico largo oriental" (Zaglossus bartoni). Los equidna se alimentan de hormigas, termitas, larvas, gusanos e insectos y su forma de caza y alimentación es también una curiosidad. Los equidna poseen una larga, fina y pegajosa lengua con la que atrapan a sus víctimas y como no tienen dientes, los trituran con unas córneas que tienen en su paladar.

Fotografia del "equidna de hocico corto" (Tachyglossus aculeatus). Tomada de Costa Rica. iNaturalist. org

Y este asunto de los mamíferos apasiona como un tema importante para los humanos, al ser los Homo sapiens, parte de este grupo exitoso de animales modernos. 

El geólogo y paleontólogo de vertebrados Xiaoming Wang, junto a sus colegas del Museo de Historia Natural del condado de Los Ángeles, examinó el hueso de la muñeca de un individuo del género ancestral de panda "Ailurarctos", que son un género extinto de mamíferos carnívoros de la familia "Ursidae", y que está relacionado estrechamente con el "panda gigante" (Ailuropoda melanoleuca), mismo que fue descubierto en Shuitangba, yacimiento cercano a la ciudad de Zhaotong, en la provincia china de Yunnan, y que data del "Mioceno Tardío", es decir, de hace alrededor de entre 6 y 7 millones de años.

Una recreación artística del ‘Ailurarctos’ de Shuitangba. Foto Ilustración Mauricio Antón.

Según se explica en el artículo publicado en "Scientific Reports", compararon la forma y el tamaño de este hueso con los datos óseos publicados con anterioridad acerca de la muñeca de los pandas gigantes modernos (Ailuropoda melanoleuca) y del "Indarctos arctoides", un antiguo ejemplar que vivió hace nueve millones de años y que podrían compartir el mismo ancestro común.

Las primeras evidencias fósiles de un sexto dedo similar al pulgar utilizado por los pandas gigantes y sus ancestros para agarrar el bambú indican que éste ya era su dieta, desde hace seis millones de años.

Fotografía de la extremidad anterior, note el sexto dedo, de un Panda Gigante en el Museo Nacional de Ciencia de Japón en Tokio. por Momotarou 2012. Trabajo Propio.

Además de los cinco dígitos de las patas delanteras, los pandas gigantes modernos  cuentan con un hueso de la muñeca ampliado con una estructura similar al pulgar que utilizan para manipular el bambú. Investigaciones anteriores documentaron la existencia de esta estructura en forma de esa falange hace tan sólo de entre cien mil y ciento cincuenta mil años en el pasado. Como es bien sabido, el principal alimento del panda es el bambú, quizás en torno al 99 % de su dieta, aunque también se alimenta de frutos, pequeños mamíferos, peces e insectos. Tiene la habilidad física para ser un buen trepador, aunque rara vez se le encuentra en los árboles. Durante mucho tiempo, el panda gigante, junto al panda rojo, fue incluido en la familia de los "Prociónidos", que contiene a los mapaches. Pruebas genéticas recientes lo colocan en la familia de los osos "Ursidae", resultando su pariente más cercano el "oso de anteojos" que habita en Sudamérica.

Los investigadores descubrieron que la estructura ganchuda, en forma de pulgar del panda gigante moderno tiene la misma forma distintiva que el hueso de la muñeca del Ailurarctos, pero no la del "Indarctos arctoides", que era más grande, más ancha y más ganchuda.

Esto indica que, aunque el sexto dígito en forma de pulgar no estaba presente en este último ni en el ancestro común que comparte con los pandas, ha estado presente en el linaje de este animal –y se ha utilizado para agarrar el bambú– durante al menos seis millones de años.

Fotografía de un Panda Gigante en Ocean Park, en Hong Kong. Tomada de J. Patrick Fischer. Trabajo Propio.

Aunque el sexto dígito estaba presente tanto en los pandas gigantes modernos como en los Ailurarctos, los investigadores observaron diferencias en su tamaño y forma. El de los primeros es significativamente más corto que el de los segundos en relación con el tamaño de su cuerpo y tiene un gancho en su extremo y una superficie exterior aplanada, mientras que el de Ailurarctos no lo tiene.

Los autores proponen que el gancho puede ayudar a los pandas modernos a agarrar mejor el bambú, mientras la menor longitud y la superficie exterior aplanada pueden ayudar a distribuir el peso al caminar. Estas limitaciones para soportar el peso podrían ser la razón principal por la que la estructura similar al pulgar del panda gigante nunca evolucionó hasta convertirse en un dígito completo, añaden.

Esto nos enseña la revisión de animales que vivieron en el pasado, pero, mirando al futuro, tenemos que;

Científicos japoneses crean clones de ratones con células liofilizadas.

Un equipo de científicos japoneses de la Universidad de Yamanashi crearon clones de ratones con "células liofilizadas", esta es una técnica que, estos científicos creen, algún día podrá usarse para conservar especies, sin los enormes desafíos que enfrentan hoy los "biobancos", indicó un estudio científico recientemente publicado en "Nature Communications".

Cabe hacer mención que los biobancos florecieron a lo largo y ancho de todo el mundo para conservar muestras de especies amenazadas, esto, con el objetivo de asegurar su supervivencia a través de la "clonación".

Los científicos extrajeron células madre que produjeron 75 clones de ratones. Tomada de Foto Ap/Archivo.

Estas muestras, generalmente de esperma o de células de ovocitos, a menudo son sometidas a la conservación por criogenización en nitrógeno líquido o a temperaturas muy bajas, procesos que pueden ser costosos y expuestos a los cortes de energía, lo que significa que es muy difícil su consecución.

El equipo de investigadores de la Universidad de Yamanashi, buscaron evitar estos escollos mediante la liofilización, que consiste en retirar toda el agua de un cuerpo por secado, de las células somáticas. Es decir, de todas las que no están relacionadas, ni con el esperma, ni con los ovocitos.

Liofilizaron células extraídas de la cola de ratones o de ovocitos inmaduros de hembras. El proceso de liofilización mató las células y dañó su Ácido Desoxirribonucleico (ADN), pero pudieron usarse para crear clones de blastocistos, esto es, un conjunto de células que se convierte en un embrión.

Posteriormente extrajeron células madre que produjeron 75 clones de ratones. Uno de ellos, nombrado Dorami, sobrevivió un año y nueve meses. El equipo también logró reproducir nueve hembras y tres machos clonados con ratones normales.

Los ejemplares demostraron estar en gran medida sanos, salvo un grupo obtenido a partir de células masculinas que solo produjo hembras. La fertilidad de los ratones clonados también fue menor.

Explicó a la Agencia Francesa de Prensa (AFP) el investigador Teruhiko Wakayama, que contribuyó a la investigación: "Creemos que seremos capaces de reducir las anormalidades y aumentar la fertilidad buscando protectores de liofilización y mejorando las técnicas de secado".

La tasa de éxito de la técnica, 0,02%, sigue siendo muy inferior a la de criopreservación o la de muy baja temperatura, que van del 2% al 5%.

Sin embargo Wakayama afirma que la técnica sigue siendo innovadora. La que permitió la clonación de "Dolly", que fue el primer éxito en materia, al entregar a la primera oveja clonada, esto ocurrió en el año 1996, y había requerido de doscientos intentos. A largo plazo, esta técnica podría permitir conservar económicamente y en seguridad materiales genéticos de todo el mundo". Lo que constituirá una ventaja considerable para los países en desarrollo.

El equipo, pionero en liofilización, envió esperma liofilizado de ratón a la Estación Espacial Internacional (ISS), el cual retornó sano después de seis años en el espacio y permitió, una vez rehidratado, producir ratones.

Se conoce mucho detalle de la información sobre la evolución de la vida en el planeta, sin embargo, aún falta bastante para conocer todos los detalles, pero la imaginación que aplican a sus proyectos investigadores y científicos da cierta seguridad del éxito a lograr. Habré de seguir buscando las novedades, como esta reclasificación que ahora comienza a afianzarse y surgir al gran público, producto de las nuevas herramientas tecnológicas y los originales puntos de vista de los investigadores encargados del desarrollo de las nuevas explicaciones. La visión que considera los contenidos genéticos, esa que están llevando a reescribir algunos detalles. La Machincuepa Cuántica seguirá estos temas con intensidad, para su difusión.