Charles Darwin se dio cuenta que los animales domésticos, además de ser más dóciles, tenían características comunes como un hocico más corto, orejas caídas y falta de pigmentación en algunas zonas de la piel. Estos cambios, que Darwin apuntó por primera vez, se conocen como el “síndrome o fenotipo de domesticación”.
Aunque estas diferencias eran bien conocidas no se sabía cual era el procesos que se daba en una etapa iniciales de la domesticación para llegar a producirlas. Durante 150 años el comienzo de la crianza controlada en cautividad, y su contribución a la adquisición de un fenotipo domesticado, ha sido un enigma.
Hace tan solo cinco años tres científicos, Adam Wilkins de la Universidad Humboldt en Alemania, Richard Wrangham de la Universidad de Harvard en EEUU y Tecumseh Fitch de la Universidad de Viena, Austria, propusieron que el síndrome de domesticación era debido esencialmente a déficits leves en el número de células de la cresta neural durante el desarrollo embrionario.
La cresta neural es una estructura exclusiva de los vertebrados que se forma en las primeras etapas del desarrollo. Las células de la cresta neural migran por todo el cuerpo dando lugar a estructuras y células determinadas. Por ejemplo, los melanocitos, células que producen melanina en la piel, y las mandíbulas derivan de la cresta neural.
Ahora, un trabajo de los investigadores Dafni Anastasiadi y Francesc Piferrer, del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC (ICM-CSIC) en Barcelona, confirma la hipótesis de la cresta neural y, además, muestra el mecanismo por el que se adquiere el síndrome de domesticación.
“Darwin había descrito el “qué” (el síndrome de domesticación), los investigadores Wilkins, Wrangham y Fitch habían propuesto el “por qué” (déficits en células de la cresta neural), pero faltaba el “cómo”. Y esto último es lo que explica nuestro trabajo”, explican los científicos del CSIC.
Anastasiadi y Piferrer partieron del razonamiento que los cambios provocados por la “síndrome de domesticación” se originaban muy pronto en el proceso de domesticación.
Para tratar de probarlo realizaron una comparación entre lubinas salvajes y lubinas en una etapa temprana de domesticación. La pruebas realizadas dieron como resultado que el “síndrome de domesticación” se da a través de los cambios epigenéticos en la metilación del ADN de genes relacionados con el desarrollo temprano y, específicamente, de la cresta neural.
Su estudio, publicado en la revista Molecular Biology and Evolution, ha sido el primero en abordar la participación de los cambios epigenéticos establecidos durante el desarrollo temprano en los primeros pasos de la domesticación, antes de la aparición de las diferencias genéticas.
La metilación es una modificación química del ADN que, sin modificar su secuencia de nucleótidos, regula la expresión y silenciamiento de los genes. Es decir, es un mecanismo de los denominados ‘epigenéticos’. Así, un animal salvaje y un animal doméstico pueden tener genes con secuencias genéticas iguales, pero la influencia de las condiciones ambientales puede provocar cambios en la metilación del ADN, lo que a su vez modifica la forma en que se expresan los genes y, en consecuencia, el fenotipo.
Los científicos también observaron que los cambios en la metilación del ADN durante el desarrollo embrionario persisten hasta la edad adulta y que afectan a genes cuya expresión está alterada y que son responsables de fenotipos asociados al síndrome de domesticación, como deformidades de la mandíbula o el cambio en la pigmentación.
Sin embargo, el hallazgo más relevante es que los genes con cambios en la metilación de su ADN coinciden con genes que presentan variantes alélicas favorecidas (esto es, selección positiva) por la cría en cautividad, en lubinas procedentes de un programa de selección genética de 25 años de duración. Puesto que la metilación del ADN aumenta las probabilidades de mutación, estos resultados sugieren que tras varias generaciones estos cambios epigenéticos pueden integrarse en el genoma. Además “muchos de los genes que presentan estos cambios epigenéticos coinciden con las mismas variantes en mamíferos y aves domésticos tales como el perro, gato, caballo, conejo, pato, entre otros”, dice Francesc Piferrer.
Entre estos genes, se encuentran Adamts9, gen que codifica para una enzima involucrada en el control de la formación de los órganos durante el desarrollo, y varios genes de la familia del receptor de glutamato. El glutamato es el principal neurotransmisor en los vertebrados, y los genes que codifican las diversas formas de su receptor han sufrido selección positiva en todos los animales domesticados sin excepción.
“Cambios en el receptor que procesa la señal del glutamato pueden estar relacionados con una atenuación a la respuesta al estrés, aspecto clave en el desarrollo de la docilidad durante la domesticación”, explican los científicos.
