Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

150.000 años separados

150.000 años separados
Ilustración :: ÁLEX

Francisco J. Ayala (no confundir con el escritor granadino del mismo nombre) es un reconocido biólogo, uno de los mayores expertos mundiales en evolución, nacido en Madrid y nacionalizado americano. Fue asesor del presidente Clinton y presidente de la mayor asociación científica mundial, la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias, que edita la revista 'Science'. Esta semana, con su prestigio, avala como editor una publicación publicada en la prestigiosa revista 'Pnas', sobre el origen de los osos polares.

Oso polar

Los esquimales inuit que habitan las heladas extensiones árticas consideran al oso polar como su pariente próximo dotado de una potencia sobrenatural. El 'Ursus maritimus' es un mamífero carnívoro de la familia de los úrsidos y posee un tamaño que puede superar los dos metros y un peso que puede sobrepasar los 500 kilos.

El oso polar frecuentemente es enarbolado como un estandarte en las discusiones sobre el cambio climático, más que por su pasado por su incierto futuro de supervivencia debido al calentamiento de las aguas y fusión de los hielos. Actualmente existen unos 20.000 ejemplares en libertad habitando las costas árticas e islas de los cinco países que rodean al Polo Norte.

Pero diversos factores como la contaminación, la caza y, sobre todo, el calentamiento de la zona actúan negativamente. Se derriten grandes cantidades de hielo y ello hace que el oso polar retroceda bastante en tierra firme antes de que puedan reponer sus reservas de grasa alimentándose de los cachorros marinos que viven en el hielo. Ello afecta a su reproducción y a la capacidad de las hembras embarazadas para producir suficiente leche para sus cachorros. Los científicos ya han alertado sobre una caída observada del 15% en la tasa de nacimientos. Varios programas de las Naciones Unidas, como PNUMA, PNUD y CITES, intentan proteger al oso polar de su posible extinción.

Sus precursores evolutivos más lejanos, los miácidos, eran unos pequeños mamíferos carnívoros arborícolas (30-50 millones de años) que dieron lugar a tres ramas derivadas de las que se derivaron los primeros 'gatos', 'perros' y 'focas' conocidos. Y sería una rama de estos primitivos cánidos la que comenzó a adquirir rasgos ursinos hasta llegar, hace unos 20 millones de años, en el Mioceno inferior, a los 'Ursavus', que fueron los ancestros de todos los diferentes tipos de osos existentes.

Se cree que el origen de los osos polares debió radicar en una población costera de osos pardos que sufrió una fuerte presión selectiva durante las glaciaciones del Pleistoceno, con consecuencias importantes tanto en su anatomía como en su comportamiento: diferencias morfológicas, metabólicas, alimentarias y sociales. Por ello, los osos pardos y los polares se consideran especies separadas, aunque es cierto que existen subespecies de oso pardo con más similitudes genéticas con el oso polar que con otros osos pardos. Los cruces entre osos polares y blancos son casi inexistentes en la naturaleza y muy raros en cautividad, aunque producen híbridos fértiles.

Pasado

Más de una docena de investigadores han participado en la investigación hoy comentada que publica la revista 'Pnas', órgano de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos. Como los osos polares viven mayoritariamente sobre el hielo marino cuando mueren sus restos suelen sumergirse en el océano y sus registros fósiles son muy pobres. En este caso la muestra, procedente de la mandíbula izquierda de un oso, se encontró en un la Isla noruega de Svalbard. Su clima seco y frío ayudó a su preservación, incluyendo un diente canino y conservando cierto material genético útil. Ello permitió hacer algunas deducciones anteriores al análisis genético como que el animal consumía alimentos parecidos a los que comen actualmente y que era un macho adulto de tamaño normal.

Debido a esa inexistencia o escasez de fósiles adecuados, se sabe poco respecto a como en el pasado el clima afectó a la evolución y persistencia del oso polar. La mandíbula del oso analizada fue datada estratigráficamente y por otras técnicas en una antigüedad de entre 110.000 y 130.000 años, es decir, de una época extremadamente próxima a la que correspondería la diferenciación de los osos polares a partir de los osos pardos. Por su ubicación geográfica en la zona propia de los osos polares, su análisis podría aclarar si en esas fechas se había producido ya la diferenciación entre el oso pardo y el polar.

A ese material los investigadores sumaron otras seis muestras de diversos tipos de osos procedentes de varios lugares árticos, concretamente dos de osos polares modernos y cuatro de osos pardos de varios hábitats. Los tipos de osos escogidos fueron los de mayor semejanza posible con los polares, para analizar sus ADN mitocondriales, que se heredan vía materna, son muy adecuados para el estudio de linajes y permite diferenciarlos genéticamente. Los análisis se realizaron utilizando una moderna y muy eficaz técnica de secuenciación mitocondrial conocida como 'pistoletazo', parecida a la usada en los estudios de genomas nucleares.

Las cifras que hasta ahora se manejaban para la aparición del oso polar a partir del pardo variaban desde las muy cercanas hasta las de más de un millón de años. Los datos obtenidos de la investigación han permitido concretar y confirmar que la mandíbula estudiada correspondía a un verdadero oso polar, que esta especie ya era distinta del oso pardo hace unos 110.000 años, habiéndose producido la separación hace unos 150.000 años, lo que significa que los osos polares sobrevivieron un periodo interglaciar más cálido que el actual.

Futuro

Un genoma mitocondrial no da a conocer toda la información que un investigador desearía. Por ejemplo, no aclara nada el color o el grosor de la piel del animal en particular. Lo ideal sería conocer la secuencia del ADN nuclear, pero éste es más inestable y delicado que el mitocondrial, por lo que sería difícil encontrar muestras fósiles adecuadas para su análisis. Como ya está en marcha un plan para la secuenciación completa del genoma del actual oso polar y la preciada mandíbula de Svalbard de más de 100.000 años de antigüedad contiene algún material todavía utilizable para tales análisis, ello permitirá hacer comparaciones valiosísimas entre los osos polares de esa época y los actuales y los efectos climáticos sobre ellos.

En cuanto al cambio climático y las diferentes especies de osos un informe reciente indica que en el Parque Nacional Wapusk de Manitoba, en Canadá, están llegando osos pardos usurpadores del territorio hasta ahora propio de los osos blancos y que pertenecen a una subespecie capaz de hibridar con la del oso blanco. Por ello, en medio de los nuevos descubrimientos sobre su pasado se abre otra nueva serie de inquietudes sobre el futuro genético del oso polar.

Más en: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=polar-bear-genome-climate