Los perezosos en el árbol: nuevos resultados de la paleoproteómica

Los perezosos (Folivora) están representados actualmente por dos géneros y seis especies, habitantes de la selva tropical: Bradypus (“perezoso de tres dedos” o “aí”) y Choloepus (“perezoso de dos dedos”), quienes pasan la casi totalidad de sus vidas suspendidos de las ramas de los árboles. Sin embargo, es de destacar que en el pasado el grupo fue mucho más abundante y diverso taxonómicamente, con formas que ocuparon todos los ambientes continentales e incluso los marinos. Los primeros perezosos aparecen en el registro fósil en el Oligoceno (~33Ma) y fueron descubiertos en la Patagonia. Sin embargo, poco después, sus restos fósiles se encuentran a lo largo de todo el continente, desde la región Pampeana, los desiertos costeros de la costa Pacífica, pasando por el altiplano Andino, las Antillas y América del Norte, hasta Alaska.

“No obstante el gran esplendor de los perezosos en el pasado, la transición Pleistoceno-Holoceno, hace aproximadamente unos 10.000 años atrás, les fue fatal”, afirma José Luis Lanata, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Investiga Diversidad cultural y Procesos de Cambio (IIDyPCa, CONICET-UNRN). “La extinción de la megafauna de América del Sur, estuvo probablemente relacionada al radical cambio climático que afectó todo el mundo durante este periodo y, en alguna medida, a la llegada de los primeros humanos al continente”.

De acuerdo a François Pujos, investigador independiente del CONICET en el Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA, CONICET): “Elucidar las relaciones de parentesco de los perezosos actuales y fósiles ha sido un tema de intenso debate en el ámbito de la paleontología desde más de un siglo, fundamentalmente debido a las numerosas convergencias evolutivas que se observan en los esqueletos y que enmascaran los caracteres que presentan una señal filogenética. Así, basándose exclusivamente en caracteres osteológicos, los zoólogos y los paleontólogos reconocieron tradicionalmente cinco familias de perezosos: los Megalonychidae, donde se incluyó a Choloepus, los Megatheriidae, Nothrotheriidae, Mylodontidae y Bradypodidae. Las tres primeras fueron agrupadas en la superfamilia Megatherioidea. Por su parte Bradypus curiosamente fue representado como el taxón más externo en relación a todos los otros perezosos conocidos”.

Sin embargo, no todo es morfología para el paleontólogo. Desde hace casi dos décadas, los avances tecnológicos permitieron la realización de nuevos tipos de análisis basados en el estudio y la comparación de las moléculas orgánicas tanto de las especies actuales como fósiles. En este campo, los estudios moleculares sobre el ADN antiguo (ADNa) son los más populares. George Poinar fue el primero en realizar en la década de los ‘80 extracciones de ADNa de insectos fosilizados en ámbar. Aunque luego se descubrió que se trataba de contaminación, oportunamente resultó en una fuente de inspiración para las novelas de ciencia ficción, como Parque Jurásico de Michael Crichton.

Recientemente, distintos grupos de investigación comenzaron a desarrollar la paleoproteómica. “A diferencia del ADN, las proteínas estructurales como el colágeno son mucho más resistentes, lo que implica que se degradan mucho más lentamente y resisten mejor los procesos de fosilización, para eventualmente alcanzar una vida cinco veces más larga que el ADNa”, comenta Ross MacPhee, curador de mastozoología del American Museum of Natural History (AMNH) de Nueva York. “El colágeno resulta fácil de extraer de la muestra, es más difícil que se contamine y es posible obtener una excelente información filogenética a partir de la comparación de las secuencias”.

De este modo, los avances tecnológicos y metodológicos en el campo de la proteómica motivaron a un grupo multidisciplinario, liderado por Ross MacPhee a abordar el problema de las relaciones filogenéticas de los perezosos. Para este estudio se procesaron un gran número de muestras provenientes de distintas partes del continente, incluyendo las Montañas Rocosas y la región Atlántica Norteamericana, las Antillas en Centroamérica, la Amazonia Neotropical, la región Pampeana y la Patagonia Chilena. El proyecto lleva más de diez años de trabajo y contó con la colaboración internacional de distintos especialistas de Alemania, Argentina, Chile, Dinamarca, Estados Unidos, Francia, Inglaterra y Perú. “Como resultado del estudio, se logró obtener las secuencias proteínicas para dos especies de Bradypus y una especie de Choloepus, pero también, para catorce especies de perezosos gigantes que representan todas las familias de Folivora actualmente reconocidas”, comenta Analía M. Forasiepi investigadora independiente del CONICET en el IANIGLA. Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en la prestigiosa revista Nature Ecology and Evolution.

“En el contexto del conocimiento de la evolución de la fauna sudamericana, el resultado del análisis es muy sorprendente en varios aspectos y difiere radicalmente de las hipótesis obtenidas anteriormente, basadas en caracteres osteológicos”,  advierte  Alejandro Kramarz, investigador independiente del CONICET en el Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN, CONICET). En este nuevo estudio, las especies vivientes de Choloepus están cercanamente relacionadas a Mylodon, el famoso perezoso gigante encontrado en la Cueva Chilena de Última Esperanza. Mientras que Bradypus resulta ser un pariente cercano de dos familias de perezosos gigantes: los Nothrotheriidae y los Megatheriidae, la que incluye a Megatherium, el  mamífero continental más grande que vivió en América del Sur. Otro resultado inesperado, es que los perezosos que colonizaron las Antillas hace más de 30 millones de años, conforman una nueva familia: los Megalocnidae, los que se separaron del tronco ancestral antes que todos los otros perezosos. Esto evidencia también una evolución en Centroamérica insular separada de aquella del continente durante millones de años.

Ross MacPhee agrega: “Es interesante destacar que similares conclusiones filogenéticas fueron publicadas simultáneamente por otro grupo de investigación, liderado por Frédéric Delsuc de la Universidad Francesa de Montpellier. En este caso, el trabajo fue basado exclusivamente en el estudio del ADN de varios perezosos vivientes y fósiles. Es importante destacar la coincidencia en los resultados pues los trabajos se basan en diferentes evidencias moleculares: el trabajo de Delsuc y colaboradores utiliza el ADN mitocondrial, mientras que las proteínas del colágeno utilizadas en el trabajo de MacPhee y colaboradores son codificadas por el núcleo celular”.

“La paleoproteómica es una nueva herramienta que presenta un enorme potencial para reconstruir las relaciones de parentesco de los distintos vertebrados, incluyendo las especies que vivieron millones de años atrás, contrastar con las hipótesis previas y comprender de este modo la compleja historia evolutiva de los mamíferos”, concluye Marcelo Reguero, profesional principal del CONICET y curador del Museo de La Plata (FCNyM. UNLP).

Sobre investigación:

Ross D.E. MacPhee Department of Mammalogy, AMNH, New York, USA (Coordinador del Proyecto)

Samantha Presslee University of York, Heslington, Reino Unido (Primer autor del trabajo)

Autores argentinos implicados

 François Pujos & Analía Forasiepi IANIGLA, CCT-CONICET-Mendoza, Mendoza

Alejandro Kramarz, Sección Paleontología de Vertebrados, MACN, Buenos Aires

Matías Taglioretti & Fernando Scaglia, Museo Municipal de Ciencias Naturales “Lorenzo Scaglia”, Mar del Plata

José Luis Lanata & Maximiliano Lezcano, Instituto de Investigaciones en Diversidad Cultural y Procesos de Cambio, CONICET & Universidad Nacional de Río Negro, Bariloche

Adam Hadjuk, Museo de la Patagonia “F. P. Moreno”, Bariloche

Marcelo Reguero, Paleontología de Vertebrados, MLP, Buenos Aires