Por qué y cuándo las serpientes perdieron sus patas

serpienteYa identifican el fragmento del ADN que ha provocado que estos animales se arrastren para siempre

Las serpientes perdieron sus extremidades hace 100 millones de años, pero los motivos que llevaron a semejante cambio físico, una de las transformaciones en el plan corporal más espectaculares entre los vertebrados, han desconcertado a los científicos hasta ahora. Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (California, EE.UU.) creen haber dado con una de las claves. Han identificado un segmento de ADN implicado en la formación de las patas que ha mutado en estos animales. Cuando insertaron material genético de serpiente en ratones, los animales desarrollaron extremidades truncadas, lo que sugiere que un tramo crítico de ese «código de barras» perdió su capacidad para apoyar el crecimiento de las extremidades durante la evolución de la serpiente.

«Este es uno de los muchos componentes de las instrucciones del ADN necesarias para la fabricación de las extremidades en los seres humanos y, en esencia, todos los demás vertebrados con patas. En las serpientes, se ha roto», dice el genetista Axel Visel, autor principal del artículo. «Es probablemente uno de los varios pasos evolutivos que se produjeron en las serpientes, los cuales, a diferencia de la mayoría de los mamíferos y reptiles, no pueden formar extremidades».

Visel y sus colegas analizaron los genomas de serpientes publicados, incluyendo especies basales como la boa y la pitón, que tienen patas atrofiadas -diminutos huesos enterrados en sus músculos- y avanzadas, como la víbora y la cobra, las cuales han perdido todas las estructuras de las extremidades. Dentro de estos genomas, se centraron específicamente en un gen llamado Sonic hedgehog (Shh), que participa en muchos procesos del desarrollo, incluyendo la formación de las extremidades. Los investigadores profundizaron en uno de los reguladores de esos genes, un segmento del ADN llamado ZRS, que estuvo presente, pero se habían separado en las serpientes.

El «corta-pega» genético

Para determinar las consecuencias de estas mutaciones, los investigadores utilizaron el CRISPR, un revolucionario método de edición del genoma, para insertar el ZRS de otros vertebrados en ratones, en sustitución del regulador del roedor. Con los ZRS de otros mamíferos, incluido el de los seres humanos, los ratones desarrollaron extremidades normales. Incluso lo hicieron cuando se insertaron los ZRS de peces, cuyas aletas son estructuralmente muy diferentes de las extremidades. Sin embargo, cuando los investigadores sustituyeron el ZRS de ratón por el de la pitón o la versión de la cobra, los ratones desarrollaron extremidades delanteras y posteriores muy reducidas.

Por supuesto, las serpientes no son los únicos animales vertebrados que carecen de extremidades. Algunos lagartos, anguilas y otros peces y mamíferos marinos, por ejemplo, también se han adaptado a la reducción de esos miembros en diferentes grados y es probable que se sometieran a un proceso evolutivo ligeramente diferente. «La pérdida de extremidades ha ocurrido varias veces de forma independiente durante la evolución animal, y es seguro asumir que las mutaciones que afectan a otros genes estaban involucradas», dice Visel. «Es un problema complejo, pero con la introducción de las herramientas de edición del genoma, finalmente se puede empezar a atar cabos».