El panda gigante ¿oso o mapache?
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El panda gigante ¿oso o mapache?
El panda gigante Ailuropoda melanoleuca, es un carnívoro que presenta rasgos muy peculiares; a diferencia de la mayoría de los carnívoros, se alimenta casi exclusivamente de bambú; su cabeza y dientes grandes y aplanados, sus mandíbulas robustas al igual que los músculos masticatorios, le proporcionan la capacidad de molienda necesaria para una dieta vegetariana fibrosa (rica en celulosa). Pero a diferencia de otros animales de hábitos vegetarianos como los venados y vacas, que procesan la celulosa en cámaras especiales del tracto digestivo (que contienen bacterias mutualistas que producen enzimas que degradan la celulosa), el panda no presenta este tipo de cámaras y tiene el tracto digestivo típico de un carnívoro, aún cuando se alimenta de grandes cantidades de bambú de los que obtiene lo necesario para sobrevivir. Otra característica notoria de los pandas es el “famoso” pulgar de panda, que no es un verdadero dedo pulgar, sino en realidad es una prolongación del hueso sesamoideo radial de la muñeca, que actúa a modo de sexto dedo, que le permite al panda deshojar los tallos de bambú con mucha destreza, manipulando los tallos con sus extremidades superiores, arrancando las hojas y comiendo sólo los brotes.
El pulgar del panda está dotado no únicamente de hueso, sino también de músculos para proporcionarle agilidad. Aparte de estas peculiaridades, el panda no hiberna (el bambú no aporta suficiente energía para almacenar) y en lugar de rugir o gruñir como otros carnívoros, bala (como los borregos), sus manchas oscuras alrededor de los ojos y en las orejas en una cabeza blanca le dan un aspecto simpático, y además tienden a ser tímidos y apacibles, por lo que son una especie rara.
Figura 2. Anatomía comparada entre el oso panda y el mapache.La anatomía del panda gigante difiere considerablemente de la de sus parientes, los osos y mapaches. Su cráneo, voluminoso, constituye una adaptación al régimen alimentario herbívoro: ha crecido para brindad mayor fuerza de molienda con que macerar el bambú. El pulgar oponible, formado por la prolongación de un hueso de la muñeca permite (en oscuro) permite al panda arrancar las hojas de los tallos de bambú. Muchas de esas especializaciones han confundido a los taxónomos que estudian el parentesco evolutivo del panda.
Cuando se les descubrió en occidente, se les identificó como una especie nueva, en 1869 se les denominó Ursus melanoleucus (oso blanco y negro), más tarde le encontraron parecido o supuesto parentesco con el panda menor o panda rojo Ailurus fulgens que también es originario de China. Este último, es miembro de la familia del mapache (procyonidae), y se juzgó que el aspecto del panda constituía una reminiscencia del pasado, que refleja que desciende de un antepasado común al oso y al mapache, por lo que lo rebautizaron como Ailuropoda melanoleuca, pero esto no aclaraba si estaba más emparentado con la familia de los osos (ursidae) o con la del mapache (procyonidae).
Una de las decisiones más importantes que ha de adoptar un sistemático, es la de sí un carácter es homólogo a otro similar de otra especie o si sólo es análogo. Si es homólogo, procederá de un ancestro común; es decir, todas las especies que lo poseen derivarán de un mismo antepasado. Todos los representantes de la clase de los mamíferos, por ejemplo, tienen pelo en el cuerpo, sus crías se alimentan a través de las glándulas mamarias y, tienen el corazón dividido en 4 cavidades. Los miembros de la familia de los felinos tienen uñas retráctiles, cuatro dedos en las patas traseras y pupilas dilatables. El grado de parentesco evolutivo se determina contando el número de caracteres homólogos; cuanto más próximas sean dos especies, mayor será el número de homologías.
Para aclarar el enigma del panda, Stephen J. O´brien del Instituto Nacional Estadounidense del Cáncer y su equipo, se dieron a la tarea de investigar la genealogía del panda, teniendo en cuenta que si en la escala molecular del panda se parecieran más a los mapaches que a los osos, o a éstos más que a aquellos, el dato constituiría una prueba convincente a favor de una u otra genealogía. Según las reglas de la homología, se podría esperar, que las proteínas del panda gigante (y las secuencias de ADN que las determinan) guardasen mayor semejanza con los de sus parientes más próximos. Por lo que compararon proteínas homólogas del panda gigante, el panda menor, el mapache y varias especies de osos.
Se utilizaron muestras de sangre de oso pardo, polar, negro, asiático, negro americano, malayo y oso bezudo, y tres de la familia procyonidae; panda rojo, mapache y Kinkajú. Se utilizó la técnica de hibridación del ADN y datos obtenidos de proteínas homólogas en electroforesis en gel.
La hibridación del ADN, es un método en el cual las dos bandas de una doble cadena de ADN de una especie son separadas una de otra por calentamiento (que rompe las uniones de puente de hidrógeno que mantiene unidas a las 2 bandas) quedando ambas bandas separadas. Al ADN de la especie con la cual se quiere comparar, se le somete al mismo procedimiento. Después, se mezclan ambos tipos de bandas (de las especies a comparar) y se deja que se unan entre sí bajando la temperatura y, de esta manera se forman hélices de ADN “híbrido” (una cadena de cada una de las especies). Si las secuencias de bases en ambas bandas son complementarias en su mayor parte, habrá muchas uniones entre las 2 bandas, pero habrá secciones de ADN que no se complementen y esas partes quedan sin unir. Ahora las moléculas híbridas se calientan para romper los puentes de hidrógeno que las mantienen unidas. Sí presentan pocas uniones entre bases de ambas bandas la temperatura a la que se separen será menor que a una cadena híbrida que presente una mayor complementación entre ambas bandas, por lo tanto se requerirán temperaturas menores para separar bandas de especies menos relacionadas entre sí que de especies más emparentadas. El principio en el que se basa la técnica, es que el ADN de especies cercanas, tendrá más secuencias de nucleótidos similares, que el ADN de especies con relaciones distantes.
Se compararon también las diferencias entre 50 enzimas homólogas de 9 especies y se estimó la “distancia genética”; que son las mutaciones que obtienen los genes a lo largo del tiempo. Un problema que surgió fue, que los osos tienen 74 cromosomas monobraquiales (un solo brazo), mientras que los pandas tienen 42 cromosomas, la mayoría bibraquiales (2 brazos). Esto hacia pensar a los biólogos que los pandas y los osos no pertenecen a una misma familia pero, por el bandeo cromosómico (técnica que permite caracterizar a los cromosomas y compararlos entre poblaciones que se sospecha tienen relación filogenética) se concluyó que algunos cromosomas del panda eran en realidad pares de cromosomas de oso unidos cabeza con cabeza por un centrómero común, lo que representa una fusión de cromosomas en la línea evolutiva que conduce al panda gigante.
Figura 4. Cromosomas fusionados de panda. Considerados antaño un argumento de peso para excluir a los pandas de la misma familia de los osos, se ha comprobado que son fruto de una simple fusión cromosómica. El análisis detallado de las bandas revela que los cromosomas del panda proceden de un oso ancestral (hoy extinto) cuyos cromosomas se fusionaron, al parecer, extremo con extremo; el centrómero actúa como punto de conexión central. Se comparan cromosomas representativos (1-3) del panda gigante (en cada par, el de la izquierda) con sus homólogos del oso pardo, Ursus arctos (en cada par el de la derecha). En la primera fotografía de cada cromosoma, el de panda está apareado con un homólogo; en la siguiente está invertido 180 grados y apareado con su segundo homólogo. El emparejamiento de las bandas permite determinar, por ejemplo, que una de las mitades del cromosoma 1 del panda gigante es homólogo del cromosoma 2 del oso pardo, y que la otra lo es del cromosoma número 3 del oso.
Todo esto permite concluir que el panda pertenece a la familia ursidae y el panda menor a la familia procyonidae. A continuación se presenta el árbol filogenético resultante del estudio de O´Brien.
Como se puede concluir, la taxonomía moderna no depende exclusivamente de las observaciones estructurales y funcionales de los organismos, pues para poder determinar parentescos, sobre todo dudosos, se puede recurrir a diversas técnicas que tienen como base a la estructura cromosómica, la comparación de homologías entre diversas proteínas y la secuencia de bases nitrogenadas en el ADN.
Actualmente se han identificado alrededor de 1.5 millones de especies, pero se calcula que deben existir más, entre 5 y 30 millones según diferentes autores. La taxonomía es una valiosa evidencia de la evolución y un auxiliar en la caracterización de la biodiversidad.
Bibliografía.
- Mayr, Ernst. Population, species and evolution. The Belknap Press, USA, 1997
- O´Brien, Stephen. Genealogía del Panda, en investigación y Ciencia, núm. 136, España 1988
- Savage, R. J. G., Evolución de los mamíferos. Guía ilustrada. Madrid, España, Ediciones Akal. 1991.
- Starr, C. and R. Taggart. Biology, the unity and diversity of life. Belmont California. Seventh Edition. 1995
- Strickberger, W. M., Evolución. Barcelona, España, Editorial Omega. 1993.
- Vázquez, L. y H. Rivera. Biología IV. (Programa ajustado) CCH. Sur.