¿Cómo logró la jirafa tener un cuello tan largo?

«La estatura de la jirafa, que puede alcanzar los 6 m, es una proeza extraordinaria de la evolución que ha inspirado asombro y maravilla durante al menos 8.000 años, desde las famosas esculturas de piedra en Dabous en la República de Níger», dice Douglas Cavener, de la Estatal de Pensilvania, quien dirigió el equipo de investigación.

El cuerpo de la jirafa no solo es impresionante por su aspecto, sino también por su capacidad para correr a gran velocidad -puede alcanzar los 60 km/h al sprint- y sus potentes funciones cardiovasculares. El corazón de la jirafa, por ejemplo, debe bombear sangre dos metros hacia arriba a fin de proporcionar un amplio suministro al cerebro. Esta hazaña es posible porque el corazón de la jirafa ha evolucionado para tener un ventrículo izquierdo inusualmente grande, y la especie también tiene una presión arterial que es dos veces más alta que en otros mamíferos.

Para identificar los cambios genéticos que podrían ser responsables de las características únicas de la jirafa, los investigadores compararon las secuencias de genes codificantes de la jirafa y el okapi con otros cuarenta mamíferos, incluidos la vaca, la oveja, la cabra, el camello y el ser humano. «Las secuencias de genes del okapi son muy similares a las de la jirafa porque ambos divergieron de un ancestro común hace sólo de 11 a 12 millones de años, relativamente poco en la escala de tiempo de la evolución», explica Cavener. «A pesar de esta estrecha relación evolutiva, el okapi se parece más a una cebra y carece de la imponente altura de la jirafa y sus capacidades cardiovasculares. Por estas dos razones, la secuencia del genoma del Okapi nos ha servido para identificar algunos de los cambios genéticos únicos de la jirafa».

Los científicos descubrieron 70 genes que mostraron signos de múltiples adaptaciones. Entre ellos, hay varios que regulan el desarrollo del sistema cardiovascular, la presión arterial y el esqueleto, lo que sugiere la intrigante posibilidad de que la estatura de la jirafa y su potente sistema cardiovascular evolucionaran en concierto a través de cambios en un pequeño número de genes.

Las pistas de la evolución de los largos cuello y patas de la jirafa fueron hallados en esos genes especiales. «Para lograr su extraordinaria longitud, las vértebras cervicales y los huesos de las patas de la jirafa han evolucionado para ser ampliados en gran medida», dice Cavener. El más intrigante de estos genes es FGFRL1, que tiene que ver con el crecimiento de los fibroblastos, las células más comunes del tejido conectivo presente en todos los mamíferos, que juegan un papel crucial en el control del desarrollo desde el embrión.

Los científicos también identificaron cuatro genes homeobox -el tipo que participa en el desarrollo de las estructuras del cuerpo- que son conocidos por especificar las regiones de la columna vertebral y las patas. A juicio de Cavener, la combinación de los cambios en estos dos tipos de genes podría proporcionar dos de los ingredientes necesarios para la evolución del cuello y las patas de las jirafas.

Otros genes importantes que han encontrado los científicos tienen que ver con los receptores de ácido fólico, esencial para el crecimiento y el desarrollo normales, y los que participan en el metabolismo de los ácidos grasos volátiles que se generan a partir de la fermentación de las plantas ingeridas, la principal fuente de energía para la jirafa y otros rumiantes como las cabras. La jirafa tiene una dieta inusual de hojas y vainas de acacia, que son de alto valor nutritivo, pero también son tóxicas para otros animales. Los científicos especulan que los genes responsables de la metabolización de las hojas de acacia pueden haber evolucionado en la jirafa con el fin de evitar esta toxicidad.

Los investigadores probarán algunos de estos genes en ratones utilizando los nuevos métodos de edición genética CRISPR. No esperan obtener un ratón de cuello largo, pero sí tienen la esperanza de ver cómo estos genes activos en la jirafa pueden afectar al crecimiento diferencial de la columna vertebral y las patas de los ratones.

Al mismo tiempo, los científicos confían en que su investigación llame la atención sobre esta especie, cuyas poblaciones van en caída libre. Debido a la caza furtiva y la pérdida de hábitat, el número de jirafas en su hábitat natural caerá por debajo de 10.000 ejemplares a finales de este siglo. Algunas subespecies ya se tambalean al borde de la extinción.