La mayoría de los mamíferos machos transportan carga preciosa en un paquete terriblemente precario. Los testículos externos, que se balancean delicadamente fuera de la cavidad abdominal en un saco de piel delgada y expuesta, son sensibles, delicados y son un blanco evidente para cualquier enemigo de los hombres (así como pelotas de fútbol, rodillas sueltas y muebles a la altura de la cintura). Por lo tanto, no sorprende que la evolución de los testículos descendidos haya desconcertado y desconcertado a los biólogos durante décadas.
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Un estudio publicado hoy en PLOS Biology ofrece una respuesta a uno de los debates más grandes del misterio: ¿los usaron o desgastaron nuestros primeros antepasados? Los investigadores concluyen que los primeros mamíferos ya tenían este rasgo desconcertante, con milenios de descendientes que heredaron las joyas de la familia en exhibición completa. Sin embargo, extrañamente, parece que desde entonces, los testículos internos han evolucionado al menos cuatro veces por separado.
Durante el desarrollo embrionario en los machos humanos, las estructuras reproductivas se transforman en prototipos en el abdomen (en las hembras, estas mismas estructuras forman ovarios). Antes del nacimiento, los testículos descienden a través del abdomen hacia el escroto en un proceso de dos pasos. Esta migración descendente se pone en marcha a través de la acción de dos genes clave, INSL3 y RXFP2 . Eliminar cualquiera de estos "genes escrotales" en ratones descarrila completamente la trayectoria hacia el sur de los testículos.
Los pocos hombres humanos que nacen con testículos no descendidos (entre 2 y 4 por ciento) pueden tener problemas: si la afección persiste hasta la edad adulta, puede contribuir a hernias, infertilidad y cáncer testicular. Pero para un grupo completamente diferente de mamíferos, no tener escroto es la norma. Las especies de mamíferos del clado Afrotheria, que incluye elefantes, manatíes, topos dorados del cabo e hyrax de roca, en cambio retienen sus testículos dentro del abdomen en una condición llamada "testicondia".
Estos rasgos divergentes han planteado un enigma para los biólogos evolucionistas: ¿el ancestro común de todos los mamíferos vivos, como los afroterios y las hembras, mantuvo sus valiosos órganos reproductores dentro de su abdomen? O, como los humanos y la mayoría de los linajes de los mamíferos, ¿los llevó fuera de su cuerpo para que todos lo vieran? Debido a que los tejidos blandos como los testículos se conservan pobremente en el registro fósil, no queda evidencia física de testículos ancestrales, y la ubicación de los testículos de mamíferos ancestrales ha sido difícil de alcanzar.
El autor principal, Virag Sharma, y el autor principal Michael Hiller, genomicistas del Instituto Max Planck de Biología y Genética Celular Molecular en Dresden, Alemania, adoptaron un enfoque genético para el debate. Sabiendo cuán críticos eran los genes escrotales para el descenso testicular, razonaron que comparar estos genes en una variedad de linajes de mamíferos proporcionaría la ruta más directa para identificar el estado ancestral. (Este método omite las limitaciones del registro fósil, que a veces puede producir información vaga o conflictiva sobre la relación entre especies).
"Poder utilizar datos moleculares para responder una pregunta como esta es algo que no pudimos hacer hace 10 años", dice la genomicista del zoológico nacional Smithsonian, Natalia Prado-Oviedo, que no estaba afiliada al estudio. Es importante destacar que el método de Sharma y Hiller "funciona [con cualquier interpretación del registro fósil]".
Uno pensaría que la evolución de los testículos sería una fruta de bajo perfil, pero resulta que la imagen es mucho más compleja de lo que los investigadores podrían haber imaginado. Los elefantes son solo un grupo con testículos enclavados en el abdomen. (baluda / Pixabay) Cuando Sharma comparó los genes escrotales en 71 mamíferos, descubrió que cuatro especies de Afrotheria que carecían de testículos descendidos: manatíes, topos dorados del cabo, musarañas de elefante y tenrecs (pequeños mamíferos masticadores de insectos que se parecen a los erizos), todos llevaban copias desaparecidas de los genes escrotales . Sharma luego usó esta información genética para aproximarse cuando uno de los genes había perdido funcionalidad en cada especie. Cuando los genes se vuelven no funcionales, ya no hay presión para mantener la coherencia, y comienzan a descomponerse y acumulan mutaciones por negligencia. Cuantos más errores conlleva una secuencia de genes, hace más tiempo es probable que se haya perdido.
Al trabajar hacia atrás, Sharma también rastreó la pérdida del descenso testicular en las cuatro especies hasta hace 23-83 millones de años, casos más recientes que la divergencia estimada del linaje afroteriano hace 100 millones de años. A diferencia de otros mamíferos, cuando los Afrotherians se separaron del paquete principal, sus testículos no hicieron lo mismo.
Sharma también descubrió que los tipos de errores genéticos encontrados en estas cuatro especies diferían entre sí, y aparentemente aparecían en puntos separados en el tiempo. Si hubieran sido mutaciones idénticas, Sharma habría inferido que un solo ancestro ascrotal había pasado los mismos genes rotos a las cuatro especies a la vez. Pero la variación mostró que la scrota desapareció en cuatro ocasiones separadas en el transcurso de la historia evolutiva. En otras palabras, la evolución "inventó independientemente" los testículos no descendidos cuatro veces.
Los científicos han sabido durante años que uno de los beneficios más importantes de la escrota es la ventilación: los espermatozoides de los mamíferos maduran y se almacenan mejor a temperaturas de 2.5 a 3 grados Celsius más bajas que el resto del cuerpo, y arrojar estos órganos los mantiene frescos. Pero estamos mucho menos seguros de si esta es la razón por la que evolucionó el scrota. Es un clásico dilema del gallo y el huevo: los testículos pueden haber huido del abdomen porque las temperaturas eran demasiado altas, o los espermatozoides pueden haberse adaptado para amar el frío porque ya habían sido expulsados por alguna otra razón.
(Abundan otras teorías, incluida la idea de que los testículos son adornos que cuentan con la virilidad masculina. O tal vez, como cree el urólogo pediátrico John Hutson, los testículos fueron expulsados como un subproducto o error de otro reordenamiento anatómico).
Pero si la temperatura es el factor principal, todavía hay un rompecabezas que los investigadores tienen que responder. Los elefantes y las musarañas de capa de elefante, que mantienen sus testículos encerrados en el abdomen, tienen temperaturas internas del cuerpo similares a las de los humanos. ¿Cómo se las arreglan?
En Afrotherians, los costos (exposición, vulnerabilidad) podrían simplemente superar los beneficios (temperatura ligeramente más fría), dice Hiller. O tal vez estos mamíferos utilizan un método aún no descubierto para mantener el frío. Para atar estos fenómenos a la retención testicular, los genetistas probablemente tendrán que unir fuerzas con los fisiólogos.
"No podemos confiar solo en la genética o solo en el registro fósil", dice la bióloga computacional Melissa Wilson Sayres de la Universidad Estatal de Arizona. "La genómica es poderosa, pero necesitamos entenderla en concierto con la historia natural y la anatomía".
Por ahora, el resto de nosotros queda colgado.
