1. Por qué el cuello de la jirafa es tan largo si tiene el mismo número de huesos
Cuando miramos una jirafa en el zoológico, lo primero que notamos es la longitud de su cuello. Es natural pensar que, al ser tan largo, debe tener muchos más huesos en el cuello. Sin embargo, las vértebras cervicales que forman el cuello son 7 en la jirafa, igual que en los humanos [1]. Un estudio de 2016 informó que el cuello extremadamente largo de la jirafa no se debe a un aumento en el número de vértebras, sino a que las 7 vértebras cervicales, que ya existen en los mamíferos, se han estirado verticalmente una por una [2]. El número es idéntico, pero cada pieza es más larga. Esto nos lleva a la siguiente pregunta: ¿qué cambio interno estiró esos 7 huesos? La pista está en compararla con un pariente de cuello corto.
2. Qué revela comparar el genoma de la jirafa con el del okapi, su primo de cuello corto
Para encontrar pistas sobre la longitud del cuello, los investigadores se centraron en la especie viva más cercana a la jirafa: el okapi, de la misma familia. El okapi tiene el cuello corto y no es alto. Se cree que estas dos especies se separaron de un ancestro común hace aproximadamente 11.5 millones de años (estimado entre 11 y 12 millones de años) [2]. El okapi no es el ancestro de la jirafa, sino su primo. En 2016, se descifraron y compararon por primera vez los genomas (el conjunto de información genética que forma el cuerpo) de dos jirafas masái hembras y un okapi macho [4]. En la jirafa, se encontraron 70 genes con cambios notables [3]. Más de la mitad de estos eran instrucciones para fabricar proteínas relacionadas con el desarrollo y funcionamiento del esqueleto, el corazón, los vasos sanguíneos y los nervios [3]. Es decir, no solo resaltaban los huesos; también había genes involucrados en el sistema circulatorio y nervioso. Los artículos en japonés indican que es posible que la forma del cuerpo de la jirafa haya evolucionado en paralelo con adaptaciones del sistema circulatorio, a través de cambios en un pequeño número de genes [4]. Sin embargo, no todos los 70 genes son específicamente para la longitud del cuello.
3. Qué genes del crecimiento óseo cambiaron mucho en la jirafa
Entre los genes con cambios notables había miembros de la familia de genes homeobox, relacionados con el crecimiento de los huesos del cuello y las patas. Se informó que genes como HOXB3, CDX4 y NOTO eran muy diferentes en la jirafa en comparación con otros mamíferos [2]. No es necesario memorizar los nombres. Lo importante es que los genes involucrados en el crecimiento óseo mostraron cambios significativos en la jirafa. No obstante, estos son solo «candidatos a la causa» de un cuello más largo. No se ha demostrado que sean la causa definitiva. Una vez que se encuentran candidatos, lo siguiente que querríamos saber es «cuándo y cómo» se estira ese cuello.
4. Cuándo se alargan las vértebras del cuello: después del nacimiento, según un informe
¿Cuándo se alarga el cuello? Un artículo de 2010 informó que el crecimiento extremo que alarga las vértebras cervicales no ocurre durante la etapa fetal, sino después del nacimiento [5]. Además, se dice que las vértebras cervicales de la segunda a la séptima (C2 a C7) se alargan en la misma proporción [5]. No es que una sola vértebra se estire más que las demás; se alargan en la misma proporción. Sin embargo, esto es el informe de un solo artículo. Sería prematuro leerlo como «el cuello es corto al nacer»; lo que se puede afirmar es que el estiramiento extremo ocurre después del nacimiento. Durante el estiramiento, los vasos sanguíneos que llevan sangre a la cabeza y los nervios también deben seguir el ritmo de la longitud del cuello. El hecho de que muchos de los 70 genes estén relacionados con vasos y nervios coincide con esta idea [3]. Entonces, ¿se ha probado realmente el funcionamiento de alguno de estos genes? Es importante notar que el cuello no se alarga porque una sola zona crezca desproporcionadamente, sino como resultado de que C2 a C7 se estiraron en la misma proporción.
5. Qué les pasó a los ratones que recibieron genes de jirafa
El gen FGFRL1 tenía concentradas 7 sustituciones de aminoácidos vistas solo en la jirafa. Estos cambios no existen en otros rumiantes [6]. En 2021, los investigadores crearon ratones con el FGFRL1 tipo jirafa. Estos ratones tenían una densidad ósea significativamente más alta y no desarrollaban hipertensión incluso cuando se les administraba un medicamento que eleva la presión arterial (angiotensina II) [6]. Lo que se demostró aquí fueron efectos en los huesos y la presión arterial. No fue un experimento para ver si el cuello se alargaría. La explicación de Penn State también advierte que introducir el FGFRL1 de la jirafa no produce ratones con cuellos largos [3]. Aun así, que los mismos cambios genéticos afecten a dos aspectos, huesos y presión arterial, coincide con la idea de que la forma del cuerpo y el sistema circulatorio cambiaron en paralelo [4].
6. Por qué los genes por sí solos no explican la longitud del cuello de la jirafa
Entonces, ¿el FGFRL1 hizo el cuello largo? Los propios investigadores afirman que las mutaciones de este gen por sí solas no son suficientes para la elongación del cuello. También mencionan la participación de otros genes y las limitaciones de los experimentos donde se introducen genes de jirafa en otras especies [6]. La explicación de Penn State presenta la especulación de los investigadores de que los cambios en los genes homeobox y en el FGFRL1 podrían ser dos factores posibles para que el cuello y las patas se hagan largos [3]. Es una especulación, no una prueba. Aquí separaremos las preguntas. La pregunta de este artículo era «qué cambió en el cuerpo». «Por qué evolucionó hacia un cuello largo» es una pregunta diferente: existen la teoría de que es para comer hojas altas por encima de otros herbívoros competidores, y la teoría de que es para que los machos usen el cuello para luchar. Una revisión de 2010 sugiere que es probable que ambos mecanismos hayan funcionado [7]. Tanto la respuesta al mecanismo como la respuesta a la razón están aún en proceso. No se conocen todos los genes que determinan la longitud del cuello.
7. Actividad: compara el cuello, las patas y la espalda del okapi y la jirafa
Observa el okapi y la jirafa en una enciclopedia en casa. Compara el cuello, las patas y la altura de la espalda. Los investigadores que compararon los genomas colocaron estos dos animales juntos. Imaginar cómo las diferencias visuales se conectan con las diferencias en 70 genes hace que el lenguaje de la investigación sea más cercano. También puedes tocar suavemente la parte trasera de tu cuello. Al igual que en el cuello de la jirafa, en el cuello humano también hay 7 huesos alineados [1]. Por favor, tócalo sin hacer mucha fuerza y solo en la zona donde no duela. Presta atención a qué genes se encontrarán a continuación y qué tan cerca nos llevarán a la respuesta sobre la longitud del cuello.