Ocurrió hace 20 millones de años: científicos descubren cómo humanos perdieron estructura clave del cuerpo

Las colas son estructuras anatómicas comunes en el reino animal, presentes en una amplia variedad de especies y con una diversidad de funciones. Desde los leones hasta los monos, pasando por seres acuáticos como delfines y ballenas, las colas se han adaptado de diversas formas para cumplir diferentes roles en la supervivencia y el comportamiento de los animales.

Ya sea para el equilibrio, la comunicación, la locomoción o la defensa, las colas representan una fascinante manifestación de la evolución y la adaptación en el mundo animal. Nuestros antepasados las usaban para balancearse en las ramas y moverse entre los árboles, hasta que sus colas desaparecieron del registro fósil hace entre 25 y 20 millones de años.

La pérdida de la cola en la evolución de los simios y los humanos es un tema que ha sido objeto de estudio y debate entre los científicos. Ahora, un estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York sugiere en parte por qué los humanos no tienen cola como los monos.

Se cree que la pérdida de la cola en el grupo de primates que incluye gorilas, chimpancés y humanos ocurrió hace unos 25 millones de años, cuando el grupo evolucionó a partir de los monos del Viejo Mundo, dijeron los autores en un comunicado. Después de esta división evolutiva, el grupo de simios que incluye a los humanos actuales desarrolló la formación de menos vértebras de la cola, dando lugar al cóccix o coxis. Aunque el motivo de la pérdida de la cola es incierto, algunos expertos proponen que podría adaptarse mejor a la vida en el suelo que en los árboles.

El autor principal del estudio, Bo Xia , del Broad Institute del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Harvard, comenzó a explorar el tema en 2019, cuando una lesión en el cóccix le provocó casi un año de malestar. “Me tomó un año recuperarme y eso realmente me estimuló a pensar en el coxis”, dijo al New York Times en 2021.

Ahora, Xia y su equipo han propuesto una explicación genética de la pérdida de cola en los homínidos (conjunto de primates sin cola) y también podría proporcionar una mejor comprensión de las presiones evolutivas que llevaron al bipedalismo humano.

“Nuestro estudio comienza a explicar cómo la evolución eliminó nuestras colas, una pregunta que me ha intrigado desde que era joven”, dijo Xia en un comunicado.

Para comprender este hecho de la evolución, los científicos compararon el ADN de humanos y simios sin cola con el de monos con cola, y descubrieron que a estos últimos les falta una parte del código genético compartido por los dos primeros.

Anteriormente, estudios habían relacionado más de 100 genes con el desarrollo de colas en varias especies de vertebrados, y los autores del estudio plantearon la hipótesis de que la pérdida de la cola se producía a través de cambios en el código del ADN (mutaciones) de uno o más de esos genes.

Sin embargo, el nuevo estudio encontró que las diferencias en las colas no provinieron de mutaciones de un gen llamado TBXT, sino de la inserción de un fragmento de ADN llamado AluY en el código regulador del gen en los ancestros de los simios y los humanos.

TBXT es responsable de producir una proteína que es importante para el desarrollo de la notocorda embrionaria, un precursor de la columna vertebral. Cuando AluY saltó a al gen TBXT, la inserción pareció provocar la pérdida de la cola en los simios, incluidos los ancestros humanos.

Para ver si la mutación podría estar relacionada con la pérdida de una cola, el equipo utilizó la tecnología de edición de genes CRISPR para modificar el ADN de ratones, imitando la mutación TBXT que tienen los humanos y los simios. Cuando los investigadores hicieron la edición genética, a muchos roedores no les creció la cola, mientras que a otros les creció la cola.

El nuevo estudio también encontró que algunos de los ratones que perdieron la cola desarrollaron algunos problemas. Los genes a menudo influyen en más de una función del cuerpo, por lo que los cambios que aportan una ventaja en un lugar pueden ser perjudiciales en otro. Específicamente, el equipo de investigación encontró un pequeño aumento en los defectos del tubo neural en ratones con la inserción del estudio en el gen TBXT .

“Experimentos futuros pondrán a prueba la teoría de que en un antiguo equilibrio evolutivo, la pérdida de una cola en los humanos contribuyó a los defectos congénitos del tubo neural, como los relacionados con la espina bífida , que se observan hoy en uno de cada mil recién nacidos humanos. “, dijo Itai Yanai, el coautor del estudio y director fundador del Instituto de Medicina Computacional de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York en un comunicado.

Los investigadores “muestran claramente que este cambio contribuye a la pérdida de la cola”, dice a Nature News, Malte Spielmann, genetista humana de la Universidad de Kiel en Alemania, quien revisó el artículo . “Pero no es el único”. En particular, el estudio examinó 140 genes implicados en el desarrollo de la cola de los vertebrados, e identificaron miles de cambios genéticos exclusivos de los simios que también podrían haber desempeñado un papel en la pérdida de la cola.

“Probablemente, existen múltiples formas de perder una cola durante el desarrollo. Nuestros antepasados eligieron este camino”, dijo Xia a Nature News.