El ornitorrinco de aspecto extraño se ha convertido en el animal de cartel para la ciencia evolutiva. Es un puente viviente entre un lagarto peludo que fue nuestro antepasado y el mamífero que somos hoy. Pero el genoma del ornitorrinco recientemente publicado muestra que este nativo de Australia tiene una amalgama de genes que se parecen a los de las aves, los mamíferos y los reptiles. La investigación también ha destacado la importancia excepcional de ese continente en la investigación genética.
"Al estar aislada de la corriente principal evolutiva durante 80 millones de años, Australia se especializa en plantas y animales realmente diferentes", dice Jenny Graves, profesora de genómica comparada en la Universidad Nacional de Australia en Canberra. "Nuestro acceso a canguros y demonios [de Tasmania], dragones, kookaburras y viejos árboles de goma presenta oportunidades para hacer contribuciones únicas a la genómica internacional".
Hace millones de años, cuando Australia se alejó de la super masa de tierra llamada Gondwana, su flora y fauna fueron aisladas, una reclusión que hace que ese país sea similar a un enorme laboratorio evolutivo. Más del 80 por ciento de las especies de plantas y animales australianas son endémicas, lo que significa que ocurren naturalmente solo en ese continente. Ese grupo incluye doce familias de plantas con flores, cuatro de pájaros y siete de mamíferos, algunos con nombres llamativos como zarigüeya pigmea de cola larga y murciélago insectívoro de nariz de tubo.
Este patrimonio biológico se ha conservado en una mezcla de genes encontrados en el ornitorrinco, que, junto con el equidna (o oso hormiguero espinoso), pertenece a una clase de mamíferos llamados monotremas, porque solo tienen una abertura para la reproducción y la eliminación de desechos.
Al igual que otros mamíferos, el ornitorrinco tiene pelaje, termorregulados y lactatos, aunque no tiene pezones (los jóvenes lamen la leche del abdomen de la madre). Pero pone huevos como reptiles y pájaros y el ornitorrinco macho lleva veneno (en espuelas en sus patas traseras), otra característica que se encuentra en algunos reptiles, mientras que su esperma y maquillaje sexual son similares a los del pollo.
Graves, co-líder del proyecto del genoma del ornitorrinco y uno de los 26 australianos de los 100 científicos internacionales que participaron, ha ganado varios premios de ciencias y ha sido llamado "tesoro nacional" por su innovador trabajo en especies nativas. Una autoridad en la determinación del sexo, ha pasado décadas investigando el ornitorrinco y ese icónico marsupial, el canguro, y sugirió los estudios genómicos sobre ambos.
El genoma del ornitorrinco ya está hecho, enviando ondas de emoción a través de la comunidad científica. Y el enigma canguro también está a punto de resolverse, con la publicación del genoma de ese animal en los próximos meses.
Las patas delanteras palmeadas del ornitorrinco se extienden para ayudar a nadar, pero se pliegan hacia atrás en la tierra, para que las garras puedan cavar madrigueras en los bancos de tierra junto al agua (CORBIS) 
Cuando se zambulle, el ornitorrinco cierra sus ojos, oídos y fosas nasales y encuentra su alimento a través de receptores eléctricos en su pico que detectan el movimiento de presas pequeñas (Foto cortesía de Nicole Duplaix / Getty Images) 
El genoma del ornitorrinco recientemente descodificado muestra que el ornitorrinco tiene genes de aves, reptiles y mamíferos (Fotografía cortesía de Warrawong Wildlife Sanctuary, Australia del Sur, Australia) 
Originario de Australia, el ornitorrinco es extremadamente tímido y rara vez se lo ve, excepto temprano en la mañana y en la noche (Foto cortesía de Ian Elton, Healesville Sanctuary, Victoria, Australia) 
Con un pico como un pato, una cola como un castor y patas palmeadas, el ornitorrinco tiene un aspecto extraño, pero está bien equipado para su estilo de vida semiacuático (Fotografía cortesía de Ian Elton, Healesville Sanctuary, Victoria, Australia) Bajo un proyecto financiado en parte por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (NIH), los científicos australianos recientemente terminaron de secuenciar el ADN del canguro tammar, un pequeño miembro de la familia de los canguros. Graves, directora del Centro de Excelencia ARC para Kangaroo Genomics, y sus colegas están en el proceso de ensamblarlo y usarlo para explorar la biología del canguro y determinar genes humanos importantes.
Los bebés marsupiales nacen prematuramente y se desarrollan típicamente en la bolsa de la madre, lo que los hace fácilmente disponibles para la investigación del desarrollo temprano. "Los marsupiales", dice Graves, "están más estrechamente relacionados con los humanos y los ratones que con los monotremas. Sus genomas son mucho más similares a los de los mamíferos placentarios; del mismo tamaño, el mismo tipo de distribución de secuencias, impresión genómica, cromosomas sexuales monofiléticos y al menos una versión de la inactivación del cromosoma X ".
Debido a que tanto los monotremas como los marsupiales están distantemente relacionados con nosotros (el ornitorrinco se separó de nuestro ancestro común hace 166 millones de años y el canguro hace 146 millones de años) permiten algunas comparaciones genéticas claras. Este no es el caso de nuestros compañeros placentarios, como los ratones, que están tan cerca de nosotros que es difícil determinar las regiones genéticas importantes que permanecieron sin cambios durante millones de años.
El canguro es el segundo marsupial secuenciado. El genoma de una especie de zarigüeya sudamericana se publicó el año pasado. La comunidad científica ha publicado veinte secuencias de mamíferos hasta ahora, pero se espera que ese número aumente dramáticamente como resultado de los avances tecnológicos y la cooperación internacional. Después del ornitorrinco y el canguro, el equidna podría ser el próximo nativo australiano (también en Nueva Guinea) en someterse a una decodificación genética. Frank Grützner, investigador australiano de ARC de la Universidad de Adelaida, quien también participó en el proyecto ornitorrinco, ha estado equipando a algunos equidnas con transmisores de radio y tomando su ADN para la secuenciación.
Pero no solo los mamíferos están recibiendo el escrutinio genético. El laboratorio de Graves también está observando caimanes, aves como el emú e incluso la rana corroboree casi extinta.
"La era de la genómica realmente ha sido emocionante para nosotros que trabajamos con animales extraños", dice ella. "No podríamos estar más felices".
Extraño es ciertamente el término para el ornitorrinco, una leyenda aborigen sostenía que era la descendencia de un pato y una rata de agua, pero la evolución lo ha equipado muy bien para su estilo de vida semiacuático. Su cola plana actúa como timón cuando nada y también es un área de almacenamiento para alimentos adicionales. Sus patas delanteras palmeadas se extienden para ayudar a nadar, pero en tierra se pliegan hacia atrás, permitiendo que las garras se conviertan en espadas para cavar madrigueras en bancos de tierra alrededor de ríos, lagos o arroyos. Cuando se zambulle, cierra sus fosas nasales, así como sus ojos y oídos (no tiene lóbulo externo). Pero su pico plano localiza los alimentos a través de receptores eléctricos únicos que detectan el movimiento realizado por presas pequeñas, como larvas de insectos, camarones y libélulas.
El ornitorrinco es un verdadero solitario: el apareamiento es su única interacción social. El personal del Santuario de Vida Silvestre Warrawong del sur de Australia, cerca de Adelaida, que ha sido testigo del ritual de apareamiento, lo describe como una danza de agua de diez minutos, con el macho inicialmente sosteniendo la cola de la hembra en su boca mientras nadan y se sumergen en el agua. Después del apareamiento, cada compañero vuelve a su madriguera.
"Creo que toda la racionalidad del uso de comparaciones entre animales relacionados de forma distante para contarnos sobre nuestros propios genomas a veces se pierde un poco en los aspectos 'geniales, cuán extraños' del genoma del ornitorrinco", dice Graves. "La genómica comparativa es una estrategia terriblemente poderosa para explorar nuestro propio pasado".
El extraño nativo australiano se da un baño. (Imagen fija: JohnCarnemolla / iStock)
