Por qué el Ornitorrinco Nunca Tendrá Estómago

Curiosamente, muchas especies de animales, como la carpa y el ornitorrinco, perdieron sus estómagos en el pasado evolutivo, y nuevas investigaciones sugieren que nunca pueden hacer evolucionar los órganos de nuevo.

El estómago es la parte del intestino donde tiene lugar la parte principal de la digestión. Las glándulas de este órgano secretan enzimas conocidas como pepsinas, que descomponen las proteínas, y ácidos fuertes que suavizan los alimentos y ayudan a que las enzimas funcionen. Las glándulas aparecieron por primera vez hace unos 450 millones de años, y representan una innovación evolutiva que se encuentra exclusivamente en criaturas con mandíbula y espinas dorsales.

Sorprendentemente, las glándulas gástricas que definen el estómago faltan en varios vertebrados con mandíbula. En 1805, el zoólogo francés Georges Cuvier descubrió que muchos teleósts, o el grupo más grande de peces vivos, como la familia de las carpas, carecen de estómago. Los últimos 200 años de investigación sugieren que hasta el 27 por ciento, hablando de manera conservadora, de todas las especies de teleósteos pueden carecer de estómago. Los peces óseos primitivos como el pez pulmonado y algunos peces cartilaginosos como las quimeras también perdieron los órganos.

Los peces no son las únicas criaturas que pueden carecer de estómago. Todos los monotremas, o mamíferos ponedores de huevos como el ornitorrinco y el equidna, también perdieron sus estómagos durante el curso de la evolución.

Los científicos se preguntaron si todos estos ejemplos de pérdida de estómago tenían algo en común. Además, los investigadores querían saber si estos animales podrían reinventar el estómago algún día. Hay una serie de casos evolutivos de especies que desarrollan rasgos complejos; por ejemplo, una serie de insectos palo aparentemente reinventaron el ala.

Específicos de pérdida de estómago

Dado que muchos animales ya han secuenciado sus genomas, los investigadores investigaron 14 especies con y sin estómagos para ver qué genes podrían faltar a todos. Los científicos descubrieron que en todas las especies examinadas, la pérdida de estómago estaba claramente relacionada con la pérdida completa de los genes responsables de la pepsina y la digestión ácida.

Los investigadores sugieren que los antepasados de estas especies sin estómago crecieron para depender de dietas en las que la digestión a través de pepsinas y ácidos no era probable o incluso posible. Por ejemplo, las dietas ricas en cáscaras calcáreas o lodo del fondo pueden neutralizar los ácidos estomacales. Si estas especies se adaptaran para sobrevivir sin la necesidad de un estómago, los genes para su función podrían perderse por mutación con el tiempo sin efectos adversos. Estos genes pueden ser energéticamente costosos de mantener, lo que podría acelerar su pérdida si se vuelven superfluos.

Los investigadores notaron que la pérdida de estos genes sugiere que la reinvención del estómago en estas especies es altamente improbable. Aunque las especies pueden desarrollar rasgos complejos, investigaciones anteriores encontraron que los antepasados de esas especies retuvieron los genes para esas características, y sus descendientes simplemente reactivaron los genes. En contraste, las especies sin estómago que los investigadores analizaron aparentemente han perdido los genes complejos para la digestión gástrica más allá del punto de recuperación.

“Parece que una vez que se pierde el estómago, eso es todo”, dijo a LiveScience el autor del estudio Jonathan Wilson, fisiólogo comparativo del Centro Interdisciplinario de Investigación Marina y Ambiental de la Universidad de Oporto en Portugal.

Recuperar el estómago

Aún así, es posible que estas especies recuperen el estómago en un futuro lejano si adaptan genes similares a los de digestión ácida y pepsina. Estos genes similares “podrían, en teoría, desarrollar funciones similares” a las necesarias para los estómagos, dijo a LiveScience el autor principal del estudio Filipe Castro, biólogo evolutivo del Centro Interdisciplinario de Investigación Marina y Ambiental de la Universidad de Oporto.

La investigación futura puede buscar un eslabón perdido en la evolución de la pérdida de estómago: “animales que carecen de estómago pero que han retenido los genes”, dijo Wilson. Sin embargo, dado que hay al menos 5,000 especies de vertebrados sin estómagos, cualquier trabajo de este tipo podría ser como buscar “una aguja en un pajar”, agregó.

Los científicos también pueden investigar por qué el estómago emergió y persistió en la evolución. “Eso ayudará a entender el fenómeno de la pérdida”, dijo Castro.

Y los investigadores pueden estar interesados en averiguar qué pasaría si los genes para la digestión de ácido y pepsina se insertaran de nuevo en especies sin estómago.

” ¡Poner un estómago en un animal sin estómago! Las técnicas modernas de biología molecular podrían permitir este experimento”, dijo Castro.

Castro, Wilson y sus colegas detallan sus hallazgos en línea en diciembre. 4 en la revista Proceedings of the Royal Society B.

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