¿Por qué las jirafas tienen características biológicas únicas?

La jirafa, con su excepcional anatomía y sus adaptaciones evolutivas, es un animal peculiar y "realmente desconcertante". Ahora, un equipo de investigadores, a partir de un genoma de alta calidad, ha constatado qué genes son probablemente responsables de sus características biológicas únicas.

El equipo científico, de la Universidad de Copenhague y de la Universidad Politécnica del Noroeste en China, se fijó sobre todo en un gen en particular -conocido como FGFRL1- que ha sufrido muchos cambios en la jirafa en comparación con los demás animales.

Los resultados se publican en la revista Science Advances en un artículo en el que los investigadores dan detalles de la secuenciación del genoma de una subespecie, la jirafa de Rothschild, y su comparación con el genoma, por ejemplo, del ganado vacuno.

En un comunicado de la Universidad de Copenhague, los autores explican que la extraordinaria estatura de la jirafa ha dado lugar a una larga lista de coadaptaciones fisiológicas.

Por ejemplo, su presión sanguínea es dos veces mayor que la de los seres humanos y la mayoría de mamíferos para permitir un suministro constante de sangre a su elevada cabeza.

Pero, ¿cómo evita la jirafa los efectos secundarios habituales de la hipertensión, como daños graves en el sistema cardiovascular o derrames cerebrales? El equipo descubrió un gen en concreto -FGFRL1- que ha sufrido muchos cambios en comparación con los demás animales (no es la primera vez que un trabajo vincula este gen con jirafas).

Utilizando técnicas de edición genética (CRISPR-Cas9), introdujo mutaciones del FGFRL1 específicas de la jirafa en ratones de laboratorio.

Curiosamente, detallan los autores, los ratones "tipo jirafa" se diferenciaron de los normales en que sufrían menos daños cardiovasculares y orgánicos al ser tratados con un fármaco que aumenta la presión arterial, y les crecían huesos más compactos y densos.

"Ambos cambios están directamente relacionados con las características fisiológicas únicas de la jirafa: hacer frente a la presión arterial alta y mantener los huesos compactos y fuertes -a pesar de que crecen más rápido que cualquier otro mamífero- con el objetivo de formar el cuello y esas patas alargadas", describe Rasmus Heller, de la Universidad de Copenhague.

Para las jirafas, el mero hecho de ponerse de pie es un procedimiento largo e incómodo, como lo es levantarse y huir de un depredador. Por ello, han evolucionado hasta pasar mucho menos tiempo durmiendo que la mayoría de mamíferos.

En este sentido, Heller explica que los genes clave que regulan el ritmo circadiano y el sueño están sometidos a una fuerte selección en las jirafas, lo que posiblemente les permite un ciclo de sueño-vigilia más interrumpido que el de otros mamíferos.

Además, en consonancia con investigaciones en otros animales, parece que una compensación evolutiva también determina su percepción sensorial (menos genes para percibir los olores y más genes relacionados con la visión).

"Las jirafas aprovechan su ventaja de altura para otear el horizonte utilizando su excelente vista. A la inversa, han perdido muchos genes relacionados con el olfato, lo que probablemente esté relacionado con que los olores tienen una presencia radicalmente diluida a cinco metros del nivel del suelo", resume Heller.

Los hallazgos también apuntan al FGFRL1 como un posible objetivo de investigación en las enfermedades cardiovasculares humanas.

"Estos resultados demuestran que los animales son modelos interesantes, no solo para comprender los principios básicos de la evolución, sino también para ayudarnos a entender qué genes influyen en algunos de los fenotipos que realmente nos interesan, como los relacionados con las enfermedades", afirma Qiang Qiu, de la universidad china.

Sin embargo, "conviene señalar que las variantes genéticas no tienen necesariamente el mismo efecto fenotípico en las distintas especies".