sábado, 13 de abril de 2013

¿Sabías que? Cebras 3


¿Sabías que las cebras son animales negros con franjas blancas?

Este es el capítulo final de ¿sabías que? con cebras, me permito anunciar que las series de ¿sabías qué? tendrán tres partes, una con las especies, otra con su evolución y la final con un tema sorpresa. Espero que este sea de su agrado. Para ver las partes anteriores puede hacer clic enseguida: parte 1, parte 2.

Seguramente y a más de uno le ha asaltado la duda ¿son las cebras animales blancos con franjas negras o negros con franjas? Aunque a varios les pudiera resultar cómica esta interrogante, en realidad fue un problema científico durante décadas. Desde el advenimiento de la embriología, esta pregunta pudo ser contestada, paradójicamente hace muy poco.

La cebra Marty, de la película Madagascar se hacía la pregunta de preguntas sobre el color de las cebras. © Dreamworks, 2005.

La visión de los nativos africanos es que las cebras son animales negros con franjas blancas y la visión occidental (desde que se conocen estos animales) es que son blancos con franjas negras. Estas visiones coinciden con el color de piel de sus postulantes sin embargo, como especie teníamos la enorme curiosidad de saber cuál era la realidad. Según una hipótesis del origen de las cebras, estas eran animales blancos y desarrollaron las franjas negras. Dos de los puntos fuertes de esta hipótesis era que un animal negro no podría sobrevivir en las llanuras debido a la insolación; el problema era que no consideraba que los ancestros de las cebras no eran negros, sino de un color café o gris, similar al de sus parientes, los asnos y onagros. El otro punto era que los vientres de las cebras eran blancos y por ello, el color de fondo era blanco.

Según la visión tradicional occidental, el ancestro de las cebras no pudo haber sido un animal negro debido a las implicaciones de regulación de temperatura que implicaría tener pelaje negro en la sabana africana. En la imagen, un Eqqus africanus asinus, el burro o asno doméstico.

Gran parte de los trabajos que clarificaron el verdadero color de fondo de las cebras provinen del embriólogo irlandés J. B. L. Bard, que en la década de los 80's examinó el proceso de desarrollo embrionario de estos équidos y descubrió que los embriones eran negros y que después desarrollaban las características franjas blancas, que incluían el vientre del mismo color, lo cual suponía el fin del debate sobre el color de fondo real de estos equinos. Sus estudios concluyeron que las rayas se desarrollaban entre los 21 y los 35 días, dependiendo de la especie de cebra y que las franjas blancas son zonas del pelaje donde los genes que son responsables de la producción de melanina (el pigmento que da el color negro en cantidades abundantes) se silencian de forma normal.

Desarrollo embrionario de las rayas de las cebras en las tres especies modernas.

Otra de las fuentes de evidencia que sugieren el fondo negro proviene del nacimiento de cebras anormales. Estos especímenes que de una u otra forma tuvieron errores durante el desarrollo del patrón del pelaje revelan un fondo negro salpicado por puntos blancos. Hoy en día existen varios reportes de avistamientos de estos individuos en la naturaleza.

Izquierda, cebra con franjas blancas mal formadas fotografiada en el Parque Nacional Nairobi, Kenya en 2009. Derecha, cebra con puntos blancos que proceden de malformaciones de las franjas blancas, fotografiada en Botsuana en 1967. Tomado de environment.ucla.edu.

Además, considermos al Cuaga (Equus quagga quagga), una subespecie extinta de la cebra común. Esta "medio-cebra" nos proporciona evidencias que sugieren que en realidad el color de fondo ancestral de las cebras no es negro sólido, sino una especie de rojo. Si miramos de cerca a una cebra, notaremos de inmediato que en realidad el negro no es tan negro y que entre más joven el animal, más rojizo es. Si seguimos la ley biogenética entenderemos que "la ontogenia recapitula la filogenia", es decir, el desarrollo de un organismo reconstruye en cierta medida el desarrollo evolutivo de su grupo y en las cebras este parce ser el caso con su color.


Cebras rojizas. A) Equus quagga quagga, fotografiado vivo en el zoológico de Londres en 1870. B) E. q. quagga disecado y con el color que tuvo en vida, algo desvanecido; ejemplar en exposición en el Museo de Historia Natural de Londres. C) Pintura de 1793 de un E. q. quagga, por Nicolas Marechal. D) Ejemplar rojizo de la cebra de montaña, E. zebra. E) Ejemplar rojizo de la cebra común, E. quagga y F) Ejemplar rojizo de cebra de Grevyi, E grevyi.

Pero ¿por qué tres especies de équidos son rayados? ¿qué mecanismo genético pudo generar tal convergencia? Según el principio de parsimonia que se resume con la frase "la explicación más simple es generalmente la correcta", se generó la hipótesis que postula lo siguiente: el ancestro común de todos los équidos modernos era rayado como una cebra o al menos en gran parte. Y los análisis genéticos con las especies de equinos modernos revelan que el mecanismo genético de generación de franjas está arraigado en todos ellos, sólo que en la mayoría, los genes que controlan la aparición de rayas están inhibidos. Esto tiene una consecuencia importante: en vez de considerar  las cebras como caballos o asnos rayados, debemos considerar a los asnos, onagros y caballos como cebras sin rayas.

Árbol evolutivo de los équidos vivientes.

Ahora surge la pregunta obvia, ¿para qué sirven las rayas? Existen muchas hipótesis, casi todas tienen que ver con los depredadores como leones y otros grandes gatos. Según estas ideas, las rayas sirven para confundir la vista del depredador y que no sepa distinguir organismos individuales. Suena bien, pero surge un problema, cuando las cebras no eran totalmente rayadas ¿cómo se funcionaba esta defensa? O bien, ¿cómo es que el quagga sobrevivía sin estar completamente rayado y cómo le hacen los burros, asnos, onagros y caballos sin rayas? Al parecer estamos viendo con el lente al revés. Esta función de protección parece ser una consecuencia de las rayas, no la razón de su origen.

Izquierda, cebras de montaña en manada. Derecha, cebra de Grevyi en solitario.

Un equipo de investigadores descubrió en 2012 que la razón de las rayas de las cebras puede tener más que ver con los tábanos que con los leones u otros depredadores. En síntesis, la luz rebota en un équido de color uniforme de forma uniforme y esto resulta sumamente atractivo para los tábanos (unas moscas chupasangre que "pican" realmente horrible y que transmiten parásitos microscópicos), mientras que en las cebras produce un patrón de dispersión de luz que no resulta atractivo para estos moscardones voraces. Así, el evitar a estos bichos y las enfermedades que transmiten pudo haber sido un mecanismo de selección más potente que el de los depredadores, después de todo consideremos lo siguiente: donde han vivido los caballos y cebras siempre hay moscardones, pero no siempre leones y la cebra de Grevyi vive en solitario, al no formar manadas como las otras, sus rayas le son de muy poca utilidad para despistar leones.

Izquierda, experimento con diferentes patrones de color para observar si los tábanos preferían ciertos patrones. Derecha, patrón de luz polarizada en una cebra, note que el patrón no es uniforme.

Así que ya lo sabe estimado lector. Las cebras son negras con franjas blancas, el color original no era negro, sino rojizo. Los asnos, onagros y caballos son en realidad cebras sin rayas. Las franjas sirven para confundir leones y otros depredadores, pero originalmente surgieron como defensa anti-tábano. Sin duda la historia natural de estos équidos es interesante y compleja. Aprender sobre ellas nos lleva a aprender de otros équidos y a hacernos preguntas interesantes sobre ellos, sin duda su estudio dista de terminar o dejar de ser importante.


FUENTES:
Prothero, D. R., & Schoch, R. M. (2003). Horns, tusks, and flippers: the evolution of hoofed mammals. Johns Hopkins University Press.
Egri, Á., Blahó, M., Kriska, G., Farkas, R., Gyurkovszky, M., Åkesson, S., & Horváth, G. (2012). Polarotactic tabanids find striped patterns with brightness and/or polarization modulation least attractive: an advantage of zebra stripes. The Journal of Experimental Biology, 215(5), 736-745.

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