Pájaro sobre pequeña rama frente a fondo de colores y borroso.
Vía Pxfuel.

Los pájaros son parte del paisaje natural en prácticamente cualquier parte del mundo. Con paso de los siglos, cada especia ha ido evolucionando y ganando nuevas características para adaptarse a los cambiantes ambientes. No obstante, no siempre es al ganancia de una nueva capacidad la que hace que las criaturas cambien. De hecho, por lo menos en este caso, ha sido la pérdida de genes la que le ha dado a algunas aves una cualidad por las que se las reconoce dónde sea: su habilidad para cantar.

Este nuevo conocimiento ha venido de la mano de un estudio recientemente publicado en la revista científica Nature. La información deriva del estudio Bird 10,000 Genomes (B10K), el proyecto de secuenciación de genoma en animales más grande del mundo.

Hasta el momento, el estudio ha logrado analizar más de 10.500 especies de aves en el mundo. Igualmente, ha rastreado el 92,4% de los genomas de todas las familias de aves existentes –llevando la cuenta a 363 genomas exactamente–.

Gracias a este, ya no solo sabremos por qué las aves cantan, una pregunta respondida por la biología hace años. Ahora, también podremos entender cuáles fueron los mecanismos evolutivos –en este caso, la pérdida de genes– que las llevó a desarrollar la capacidad de cantar.

La fase dos del B10K: revela el origen de las cualidades vocales de las aves cantoras

La publicación den Nature se trata de la fase dos del estudio en el que se plantea tener un total de cuatro para revelar todos los descubrimientos. Durante esta, establecieron las diferencias y similitudes que ubicaron en todas las especies de aves analizadas.

Una vez terminaron de hacer estas comparaciones, gracias a avanzados programas computarizados, los investigadores pudieron ver con rapidez que los genomas de las aves eran particularmente similares entre sí. Además, de entre dichos genomas, aquellos pertenecientes a los pájaros cantores, de la familia de las aves paseriformes.

Ave sobre superficie azul frente a un fondo azul del mismo tono.
Vía PickPik.

Este grupo de aves cantoras contiene más de 6 mil especies en s haber y entre ellas conforman un grupo altamente diverso. Sin embargo, al llegar al genoma, se pudo notar que todas tenían una base muy común en los genes que habían adquirido en el tiempo. Pero, lo que llamó la atención de los investigadores, es que mostraron los mismos paralelismos con los genes que habían perdido.

Por si fuera poco, un proceso de análisis los llevó a notar además que la pérdida de genes había tenido un impacto modificador notable en las aves: les había dado la posibilidad de cantar. Claramente, todos los pájaros pueden comunicarse a través de sonidos y alocuciones. Sin embargo, las aves cantoras tienen capacidades superiores de vocalización que les permiten ofrecer tonos más limpios y melodías más variadas.

¿Qué genes perdidos llevaron a las aves a poder cantar?

Pensando específicamente en qué se fue durante el proceso de pérdida de genes, los investigadores identificaron a la cornulina como el gen cuya ausencia ha permitido a las aves cantar. Esta, en general, se encuentra presente en muchas otras especies de aves no cantoras, de reptiles y de mamíferos (incluidos nosotros). En todos, su función simplemente consiste en controlar la resistencia mecánica y la elasticidad del esófago.

Entonces, cuando la cornulina no está presente, las aves cuentan con un esófago mucho más flexible. Es esto lo que convierte a este órgano y a su boca en el “filtro acústico” o “caja de música” que da origen a las particulares melodías de los pájaros cantores.

“La mayoría de las aves se comunican a través de sonidos, pero los pájaros cantores son excepcionales. Sorprendentemente, no fue la evolución de nuevos genes sino la pérdida de un gen antiguo lo que ayudó a los pájaros cantores a convertirse en los mejores cantantes ”, resume Leopold Eckhart, profesor de la Universidad Médica de Viena e investigador del proyecto B10K.

Referencia:

Dense sampling of bird diversity increases power of comparative genomics: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2873-9