Un nuevo estudio que reúne datos genómicos de murciélagos vivos y evidencia de fósiles antiguos sugiere que los murciélagos pudieron haber aparecido por primera vez en Europa hace 65 millones de años. Ese hallazgo redefine lo que los científicos saben sobre los orígenes de los murciélagos y su ascenso a uno de los grupos de mamíferos más exitosos de la Tierra.
Un grupo de 137 científicos de 64 países han cartografiado el viaje evolutivo de los murciélagos utilizando 103 genomas, con 42 ensamblajes a nivel de cromosoma recién producidos incluidos entre ellos, abarcando cada una de las 21 familias de murciélagos reconocidas. La investigación también se basó en evidencia de 44 murciélagos fósiles. El proyecto fue llevado a cabo a través del consorcio Bat1K, una iniciativa mundial destinada a secuenciar los genomas de todas las especies de murciélagos vivientes, que fue co-establecido por la Profesora Emma Teeling de UCD.
Un artículo en Nature indica que los murciélagos se originaron en Europa durante el Paleoceno tardío, hace unos 65 a 60 millones de años. Su descendencia posteriormente se extendió a África, donde se dividieron en ramas distintas que luego se extendieron a las Américas, Asia y Australia. Estos movimientos eventualmente dieron origen a las principales familias de murciélagos que se ven en todo el mundo hoy en día.
Europa como lugar de nacimiento
Los investigadores durante mucho tiempo han debatido sobre el hogar original de los murciélagos. África, Asia y Norteamérica han sido sugeridas como posibles orígenes. Pero la evidencia genómica y fósil ahora sugiere que Europa es el lugar de nacimiento más probable para estos animales.
«Dado que los murciélagos son los únicos mamíferos conocidos por haber evolucionado el vuelo propulsado verdadero, nuestros hallazgos señalan a Europa como el lugar más probable donde el vuelo propulsado de mamíferos evolucionó por primera vez», dijo la Profesora Teeling, autora principal y co-directora fundadora de Bat1K en la Escuela de Biología y Ciencias Ambientales de UCD.
Los resultados arrojan luz sobre cómo surgieron dos características clave de los murciélagos: la capacidad de volar con potencia y el uso del sonido para la navegación. Los científicos estudiaron el fósil de Vielasia, un murciélago de la primera rama del árbol genealógico de los murciélagos, y descubrieron que el uso del sonido para la navegación parece haber estado presente cerca del comienzo de la evolución de los murciélagos.
Cuando se combinan, las pruebas sugieren que el vuelo con motor y el ecolocalización aparecieron antes de que los grupos modernos de murciélagos comenzaran a diversificarse. Estas capacidades probablemente contribuyeron al éxito evolutivo de los murciélagos.
Un árbol construido a partir de genomas y fósiles
Esta investigación obtiene su poder al combinar datos genómicos con evidencia fósil. Los 103 genomas presentan 42 ensamblajes de nivel cromosómico recién creados, que abarcan cada una de las 21 familias reconocidas de murciélagos. El equipo también se basó en evidencia de 44 murciélagos fósiles.
Los investigadores dicen que su método revela una imagen más clara de cómo evolucionaron y se extendieron los murciélagos por todo el planeta. Lo describen como un enfoque que puede identificar el grupo más antiguo de murciélagos fósiles al mismo tiempo que considera los datos genómicos, y descubrir cuándo y dónde aparecieron los murciélagos por primera vez.
La profesora Liliana M. Dávalos, de la Universidad de Stony Brook, fue la autora principal del estudio, según “Este enfoque que utilizamos para modelar la evolución de las especies fósiles y vivas juntas puede hacer lo que otros métodos no pueden: identificar el grupo más antiguo de murciélagos fósiles al mismo tiempo que se considera los datos genómicos, y descubrir cuándo y dónde se originaron los murciélagos”.
El vuelo y la ecolocalización aparecieron temprano
Entre los mamíferos más inusuales de la Tierra se encuentran los murciélagos, que son los únicos mamíferos capaces de volar con verdadera potencia durante un período sostenido. La mayoría de las especies también navegan y cazan en la oscuridad mediante el sonido. Los murciélagos representan aproximadamente una quinta parte de todas las especies de mamíferos vivientes y desempeñan funciones importantes en todo el mundo.
Décadas de investigación no han logrado explicar completamente cómo evolucionaron los murciélagos ni cómo desarrollaron las características inusuales que permiten a muchas especies de murciélagos resistir enfermedades y vivir mucho más tiempo que otros mamíferos de tamaño similar.
“Es extraordinario, después de décadas de investigación y hallazgos contradictorios, finalmente tenemos un árbol filogenético sólido que ahora podemos utilizar para comprender adecuadamente cómo y dónde evolucionaron las características únicas de los murciélagos”, dijo el profesor Teeling.
“También tenemos los genomas para descubrir la base molecular de estas espectaculares adaptaciones mamíferas y saber dónde se ubican los murciélagos fósiles en este árbol”.
Graham Hughes y Zixia Huang, Profesoras Asistentes en la Escuela de Biología y Ciencias Ambientales de UCD, formaron parte del proyecto a través del consorcio internacional Bat1K.
Reconstrucción de un Genoma Ancestral
Se ha creado una reconstrucción computacional del genoma perteneciente al ancestro antiguo de todos los murciélagos vivos. Proporciona información sobre la composición genética de uno de los primeros mamíferos voladores y construye un nuevo recurso para estudiar cómo los murciélagos llegaron a desarrollar su notable variedad.
El conjunto de datos proporciona a los científicos una herramienta para estudiar los cambios genéticos vinculados al vuelo, la ecolocalización, la longevidad y la resistencia a las enfermedades. También podría arrojar luz sobre por qué muchos murciélagos muestran un nivel inusual de resistencia a las enfermedades y viven mucho más de lo que sugeriría su tamaño.
El Profesor Michael Hiller del Instituto de Investigación Senckenberg en Frankfurt es el autor principal del estudio, según dijo: «Combinamos técnicas de secuenciación de ADN de última generación y métodos computacionales para generar y comparar estos genomas e identificar los genes que contienen».
Esta colección de datos genómicos podría eventualmente ayudar en estudios humanos sobre el envejecimiento, la inmunidad y cómo el cuerpo se mantiene contra las enfermedades.
La Profesora Sonja Vernes, que es autora principal del estudio y Co-Directora fundadora de Bat1K, dijo: «Los murciélagos constantemente nos sorprenden. Son uno de los mayores experimentos de la evolución».
«Este extraordinario recurso genómico, la culminación de años de cooperación internacional de Bat1K, finalmente nos está permitiendo entender cómo evolucionó su notable biología».
La Escala del Estudio
La escala del estudio en sí es notable. 137 investigadores de 64 países trabajaron juntos en este único proyecto. Ese tipo de colaboración es cada vez más común en genómica, pero este esfuerzo particular abarca continentes y décadas de investigación.
Las conclusiones del estudio se basan en dos hallazgos principales:
- Los murciélagos evolucionaron por primera vez en Europa durante el Paleoceno tardío, hace aproximadamente 65 a 60 millones de años.
- El vuelo y la ecolocalización surgieron cerca del comienzo de la evolución de los murciélagos.
| Hallazgo | Evidencia |
|---|---|
| Origen en Europa | Lugar más probable |
| Origen del vuelo | Europa |
| Origen de la ecolocalización | Fósil de Vielasia |
Murciélagos vivos de cada una de las 21 familias reconocidas proporcionan los datos genómicos, junto con 44 especímenes fósiles, que en conjunto muestran un grupo que comenzó con solo unas pocas especies en Europa y luego se extendió por todo el mundo a lo largo de decenas de millones de años.
Por qué esto importa
Este recurso genómico tiene el potencial de arrojar luz sobre la biología humana, porque los murciélagos comparten ciertos rasgos con nosotros —longevidad y resistencia a enfermedades— que los investigadores desearían comprender mejor.
Una cantidad sustancial de material sustenta las conclusiones de la investigación. Tanto la información genética como el registro histórico de restos respaldan la secuencia de eventos.
Este estudio ofrece una base sólida para resolver preguntas fundamentales sobre la evolución de los murciélagos, en las que los investigadores han trabajado durante décadas. Reconocen la importancia de su propio trabajo.
Este estudio ha abierto nuevos caminos para una mayor investigación. Al reconstruir el genoma de un mamífero volador ancestral, los investigadores han obtenido información sobre la composición genética de estos animales tempranos. El material genómico producido a través de este trabajo podría ser útil en la investigación humana centrada en el envejecimiento, la inmunidad y la resistencia a enfermedades.
Una colaboración que abarca 64 países y reúne a 137 investigadores constituye un logro notable en sí mismo. Esto demuestra cómo opera ahora la ciencia a través de las fronteras.
Este estudio demuestra hasta dónde ha llegado la ciencia en la comprensión de los murciélagos, uno de los experimentos más notables de la evolución.
Material fuente: “Los murciélagos podrían haber evolucionado por primera vez en Europa hace 65 millones de años”, ScienceDaily.
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