Las aves ya tienen su árbol genealógico

Las aves perdieron sus dientes hace 100 millones de años y su circuito cerebral para aprender a cantar es similar al de los humanos, según un estudio en el que ha participado el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona.

El estudio, que ha permitido elaborar el primer árbol filogenético sobre la evolución de las diferentes especies de aves, se publicará este viernes en un número especial de la revista Science, que le dedica la portada y nueve artículos, y también ha motivado otra veintena de artículos más que se publicarán en otras revistas científicas de prestigio, como Genome Biology o GigaScience.

El estudio, que ha secuenciado el genoma de 48 especies de aves y tres de cocodrilos, resuelve algunas incógnitas sobre la evolución de las aves, como su diversificación, el papel y la aparición del canto, cuándo perdieron los dientes o su relación con los reptiles.

Según ha explicado a Efe el jefe de Genómica Comparativa en el CRG, Toni Gabaldón, la investigación ha aportado nueva información sobre cómo han evolucionado las aves, que sobrevivieron a la extinción de los dinosaurios hace 66 millones de años y sufrieron una rápida evolución y una gran diversificación, «mucho más rápida que los cocodrilos, que apenas han evolucionado».

En esta investigación han trabajado durante 4 años más de 200 científicos de 80 instituciones de 20 países.

Por su parte, el CRG se ha encargado de analizar los genomas de aves y cocodrilos y de hacer la propuesta de nuevo árbol familiar de las aves.

Las especies estudiadas han sido, entre otras, cuervos, patos, halcones, periquitos, grúas, ibis, pájaros carpinteros y águilas, en representación de las principales familias de aves modernas.

Gabaldón ha explicado que hasta ahora los estudios genéticos sobre la evolución de las aves se habían elaborado con unos pocos genes concretos, pero ahora, con la secuenciación del genoma completo, han podido reconstruir el árbol filogenético con mucho más detalle, «incluyendo información sobre los diferentes linajes y el momento en que se formaron las diferentes especies».

El comparar los genomas enteros ha demostrado, por ejemplo, que las aves tienen pocas repeticiones de ADN y que han perdido muchos genes que compartirían con los humanos ancestralmente.

Los científicos también han comparado los genomas de las aves y de fósiles de cocodrilos para encontrar los puntos de conexión entre ellos y aportar datos sobre la diversificación de los arcosaurios (grupo que incluye a cocodrilos, dinosaurios y aves).

«Hemos demostrado que los cocodrilos han evolucionado muy poco genéticamente y que son un reflejo bastante fiable de sus antepasados. Sin embargo, las aves se han diversificado mucho y han tenido una evolución mucho más rápida», ha explicado Gabaldón.

«Comparar los genomas de las aves nos ha permitido reconstruir parcialmente el que sería el genoma del ancestro común de los arcosaurios, y es un salto cualitativo muy importante para hacer la topología del árbol de la vida y la cronología del origen los cocodrilos, las aves y los dinosaurios», ha dicho el investigador.

Según Gabaldón, «la diversificación rápida de las aves en muchas especies diferentes contrasta con la estabilidad e inmovilidad de los cocodrilos, que son muy parecidos a los cocodrilos fósiles».

«La posible explicación es que la velocidad evolutiva de las especies depende de los nichos ecológicos que ocupen y de los tiempos de generación de las especies», ha argumentado.

Los investigadores han concluido, entre otras cosas, que el aprendizaje vocal, es decir, la capacidad para emitir sonidos, modificar el tono y reproducir un sonido por imitación de los pájaros ha evolucionado de forma independiente al menos en dos ocasiones a lo largo de la historia.

También han descubierto que «los circuitos cerebrales para el aprendizaje musical y vocal en aves y en humanos son, salvando las distancias, parecidos, aunque han llegado a ellos por vías diferentes en la evolución», según Gabaldón.

El investigador ha detallado que en el aprendizaje de sonidos en los pájaros «se activan regiones cerebrales parecidas a las de los primates y humanos».

Los científicos han comparado los pájaros actuales con especies de vertebrados y han constatado que las aves presentaban mutaciones en grupos de genes que codifican para el esmalte y la dentina.

Cinco de estos genes relacionados con la formación de dientes se habrían inhabilitado hace más de 100 millones de años, en algún antepasado de las aves modernas.