El color tiene un coste

Un pez cavernícola renunció a la pigmentación a cambio de un metabolismo más economizador.

[LISABRIGHTFIRE/ISTOCK]

Astyanax mexicanus es un pez cavernícola mexicano que habita en un ambiente hostil como pocos: grutas oscuras y de aguas gélidas que se inundan cada año dando pie a una breve época de abundancia separada por largos períodos de escasez. Incoloro y ciego, engorda con facilidad, mantiene una concentración de glucosa elevada en la sangre y duerme muy poco. A pesar de las difíciles condiciones, vive una existencia longeva, con frecuencia de quince años. Un reciente estudio genético revela que la pérdida del color no sería una mera consecuencia indirecta de la evolución, sino que habría ayudado a este pez intrépido a generar una energía vital.

Investigadores del Instituto Stowers de Investigaciones Médicas, en Kansas City (Misuri), dirigidos por los biólogos evolutivos Jaya Krishnan y Nicolas Rohner, descubrieron esa adaptación cuando cartografiaban los cambios de regulación génica que ayudan al pez a sobrevivir en ese entorno inhóspito. El análisis de las regiones reguladoras del ADN (que no producen las proteínas pero regulan el lugar y el momento en que otros genes las fabrican) plantea grandes dificultades, por lo que usaron dos técnicas para comparar esos segmentos con los de otro pez de río emparentado. En primer lugar, cartografiaron los cambios en los marcadores químicos del ADN, que determinan los genes que se expresan. Después, registraron las mutaciones en las regiones reguladoras, que reconocieron mirando qué segmentos de la secuencia genética permanecían abiertos físicamente en el momento de la transcripción y cuáles quedaban plegados y cerrados.

«Esto representa un gran avance técnico que permitirá nuevos estudios sobre ellos [los peces cavernícolas]», asegura Suzanne McGaugh, investigadora de la ictiofauna cavernícola en la Universidad de Minnesota, que no ha participado en el nuevo estudio, publicado recientemente en Nature Genetics.    

El equipo del estudio halló numerosas diferencias en el genoma del pez cavernícola en comparación con el de sus parientes de la superficie, entre ellas la desaparición de un fragmento del gen hpdb. Esa mutación impide que el pez metabolice la tirosina, el aminoácido precursor del pigmento melanina, cosa que explica su decoloración.
Llegaron a la conclusión de que la tirosina «es desviada hacia la generación de energía cuando se encuentra depauperado. A. mexicanus emplea cualquier sustrato a su disposición para fabricar energía y sobrevivir a las duras condiciones», explica Krishnan.

La tirosina también se destina a la producción de dopamina y noradrenalina, que numerosos animales segregan como respuesta al estrés. Estudios precedentes de peces cavernícolas habían vinculado la pérdida de pigmentación con las concentraciones elevadas de esas hormonas y con la escasa duración del sueño de estos animales. El presente artículo señala que la despigmentación influiría también en el metabolismo, según McGaugh.

Dado que los rasgos como la coloración, el metabolismo y el sueño dependen de hormonas y de reacciones químicas relacionadas, la adaptación en una de ellas alterará las demás. Krishnan opina que esas contrapartidas probablemente sean la norma, y no la excepción, en la fauna propia de los ambientes oligotróficos, donde escasean los nutrientes. 

Viviane Callier

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