Ciencias

La armadura secreta de las ratas espinosas africanas

Los ratones espinosos producen placas óseas llamadas osteodermos justo debajo de la piel de la cola, que se desprenden cuando el animal es atacado, lo que les proporciona un escape rápido. Crédito: Imagen de Edward Stanley

A diferencia de los cocodrilos, las tortugas, los lagartos, los dinosaurios y los peces que tienen placas óseas y escamas, los mamíferos hace tiempo que se despojaron de su armadura ancestral por una capa aislante de pelo.

Se cree que los armadillos, que lucen un caparazón flexible y defensivo de huesos superpuestos, son la única anomalía viviente. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista iCiencia muestra inesperadamente que las ratas espinosas africanas generan estructuras similares debajo de la piel de su cola, que hasta ahora no han sido detectadas.

El descubrimiento se realizó durante tomografías computarizadas de rutina de especímenes del museo para el programa openVertebrate, una iniciativa para proporcionar modelos 3D de organismos vertebrados para investigadores, educadores y artistas.

«Estaba escaneando un espécimen de ratón del Museo Peabody de Yale, y las colas se veían anormalmente oscuras», dijo el coautor Edward Stanley, director del laboratorio de imágenes digitales del Museo de Historia Natural de Florida.

Inicialmente asumió que la decoloración fue causada por una imperfección introducida durante la conservación del espécimen. Pero cuando analizó las radiografías varios días después, Stanley observó una característica inconfundible con la que estaba íntimamente familiarizado.

“Todo mi doctorado se centró en el desarrollo de osteodermos en lagartijas. Después de que se procesaron los escaneos de muestras, la cola estaba claramente cubierta de osteodermos”.

Los osteodermos espinosos de ratón se han observado al menos una vez antes y fueron observados por el biólogo alemán Jochen Niethammer, quien comparó su arquitectura con la piedra medieval en un artículo. publicado en 1975. Niethammer interpretó correctamente que las placas eran un tipo de hueso, pero nunca dio seguimiento a sus observaciones iniciales, y el grupo fue ignorado en gran medida durante varias décadas, hasta que los científicos descubrieron otra peculiaridad aparentemente no relacionada de los ratones espinosos.

A estudio de 2012 demostró que los ratones espinosos pueden regenerar completamente el tejido lesionado sin dejar cicatrices, una habilidad común en reptiles y invertebrados pero previamente desconocido en los mamíferos. Su piel también es particularmente frágil, ya que se desgarra con una cuarta parte de la fuerza necesaria para lesionar la piel de un ratón normal. Pero las ratas espinosas pueden curarse el doble de rápido que sus parientes.

Los investigadores que esperan encontrar un modelo para la regeneración de tejido humano han comenzado a mapear las vías genéticas que dan a los ratones espinosos sus extraordinarios poderes curativos. Uno de estos investigadores, Malcolm Maden, tenía un laboratorio en el edificio frente a la oficina de Stanley.

«Los ratones espinosos pueden regenerar la piel, los músculos, los nervios, la médula espinal y tal vez incluso el tejido cardíaco, por lo que mantenemos una colonia de estas raras criaturas para la investigación», dijo Maden, profesor de biología en la Universidad de Florida y autor principal del estudio.

Maden y sus colegas analizaron el desarrollo de los osteodermos espinosos de ratón y confirmaron que, de hecho, eran similares a los de los armadillos, pero probablemente evolucionaron de forma independiente. Los osteodermos también son distintos de las escamas de los pangolines o las espinas de los erizos y puercoespines, que están compuestos de queratina, el mismo tejido que forma el cabello, la piel y las uñas.

Hay cuatro géneros de ratones espinosos, todos pertenecientes a la subfamilia Deomyinae. Sin embargo, además de las similitudes en sus ADN y potencialmente la forma de sus dientes, los científicos no han podido encontrar un solo rasgo compartido entre especies de este grupo que los distingue de otros roedores.

Stanley, sospechando que sus diferencias podrían ser solo superficiales, escaneó especímenes de museo adicionales de los cuatro géneros. En cada uno, descubrió que las colas espinosas de las ratas estaban cubiertas por la misma capa de hueso. Los parientes más cercanos de Deomyinae, los jerbos, carecían de osteodermos, lo que significa que el rasgo probablemente evolucionó solo una vez, en el antepasado de los dispares ratones espinosos antiguos.

La ubicuidad de los osteodermos en el grupo indica que juegan un papel protector importante. Sin embargo, no fue evidente de inmediato cuál podría ser esa función, debido a otro atributo peculiar de los ratones espinosos: sus colas son extrañamente desmontables. La pérdida de cola es tan común en algunas especies de ratones espinosos que casi la mitad de los individuos de una población determinada no la tienen en la naturaleza.

“Eso fue un verdadero rasguño”, dijo Stanley. “Las ratas espinosas son famosas por quitarse los guantes de la cola, lo que significa que la capa externa de la piel se desprende, dejando atrás el músculo y el hueso. Las personas a menudo mastican el resto de la cola cuando esto sucede”.

A pesar de sus poderes de regeneración, la caída de la cola es un truco que las ratas espinosas solo pueden realizar una vez. A diferencia de algunos lagartos, no pueden volver a crecer sus colas y no todas las partes de la cola se desprenden fácilmente.

Para descubrir por qué los roedores que parecen ambivalentes acerca de mantener sus colas se tomarían la molestia de cubrirlas con una armadura, los autores recurrieron a un grupo de geckos de cuento de peces igualmente extraños de Madagascar. La mayoría de los geckos carecen de osteodermos, pero como su nombre lo indica, los geckos de cola de pez están cubiertos de placas delgadas superpuestas y, como los ratones espinosos, tienen una piel increíblemente frágil que se desprende a la menor provocación.

Según Stanley, los osteodermos de los geckos espinosos y los ratones posiblemente funcionen como una especie de mecanismo de escape.

«Si un depredador muerde la cola, la armadura puede evitar que los dientes se hundan en el tejido de abajo, que no se desprende», dijo. La piel exterior y su complemento de revestimiento óseo se separan de la cola cuando son atacados, proporcionando al ratón un escape rápido.

Referencia: «Osteoderms in a Mammal, the Spiny Acomys Mouse, and the Independent Evolution of Dermal Armor» por Malcolm Maden, Trey Polvadore, Arod Polanco, W. Brad Barbazuk y Edward Stanley, 24 de mayo de 2023, iCiencia.
DOI: 10.1016/j.isci.2023.106779

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Prudencia Febo

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