Cómo los dientes se convirtieron en colmillos y los colmillos en pasivos


PARQUE NACIONAL DE GORONGOSA, Mozambique – Volamos en un avión Bat Hawk, que puede llevar el nombre de una rapaz que se alimenta de murciélagos pero se parece más a una libélula gigante de color verde lima, y ​​mi cabello, gracias a la cabina abierta, se ha ido Phyllis Diller completo.

Arrastrándonos por encima de las llanuras aluviales del color del fieltro gastado de la mesa de billar y las llanuras de barro partidas como rompecabezas, nos sumergimos en las copas de los árboles y vemos manadas de antílopes acuáticos dispersarse con un destello impaciente de sus nalgas.

Estamos buscando a los escurridizos elefantes sin colmillos de Gorongosa, elefantes que, naturalmente, carecen de las magníficas varas de marfil tan trágicamente codiciadas por los coleccionistas adinerados de todo el mundo.

Los elefantes sin colmillos se pueden encontrar en pequeñas cantidades en toda África, pero se sabe que Gorongosa alberga una población considerable de ellos, el legado de una violenta guerra civil de 15 años. Los elefantes con colmillos fueron sacrificados por su marfil a un ritmo desgarrador, y los raros residentes sin colmillos del parque obtuvieron así una ventaja darwiniana repentina.

Hoy en día, aproximadamente una cuarta parte de los 700 elefantes del parque no tienen colmillos, todos ellos hembras, y estoy decidido a echar un vistazo al menos a uno. Sin embargo, una semana de búsquedas terrestres ha resultado infructuosa, y ahora estamos dando vueltas en un avión y todavía nada y, santa madre de Horton, ¿cómo pueden desaparecer criaturas tan enormes?

«¡Allí!» Alfredo Matavele, el piloto, llora triunfalmente, señalando hacia un grupo de árboles. «¡Y ahí!» apuntando hacia un abrevadero. Y ahí y allá. «¿Los ves?» él exige.

Oh, sí, los veo. Docenas, decenas, camarillas y claques de elefantes, orejas aleteando como banderas, trompas balanceándose lentamente y muchos de sus rostros decididamente libres de erupciones de marfil. Por fin las he encontrado, mis hermanas con privaciones dentales.

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Otras personas pueden admirar a los elefantes por su cerebro o su compleja vida social; Siento un vínculo con esta tripulación mutante. Después de todo, he aprendido que compartimos una anomalía básica del desarrollo, que bien puede ser atribuible a los mismos fallos subyacentes en nuestro ADN.

Resulta que los colmillos de elefante son versiones demasiado grandes de los incisivos laterales superiores, los dientes que están justo al lado de los dientes frontales, antes de llegar a los caninos. En pocas palabras, los elefantes sin colmillos carecen de incisivos laterales.

Yo también carezco de incisivos laterales; además, el rasgo es hereditario. Los elefantes sin colmillos a menudo tienen parientes sin colmillos. Tanto a mi hija como a mi hermano menor les faltan los incisivos laterales. No es de extrañar que siempre hayamos tenido problemas para arrancar la corteza de los árboles.

Los científicos aún no conocen la causa precisa de la falta de colmillos, pero han logrado un gran progreso en el descifrado del programa genético detrás del desarrollo de los dientes de los mamíferos en general. Resulta ser un código antiguo y ampliamente compartido.

“El desarrollo de los dientes se ha conservado mucho durante la evolución”, dijo Irma Thesleff, bióloga del desarrollo de la Universidad de Helsinki en Finlandia. Ella ha descubierto que las mutaciones asociadas con anomalías dentales en ratones también aparecen en estudios genéticos de personas con dientes faltantes o malformados.

“Los elefantes no son más diferentes de los humanos que los ratones”, dijo el Dr. Thesleff, “por lo que es muy posible que el mismo gen o genes estén involucrados” en la falta de colmillos de elefante y la dentadura humana.

Por ejemplo, podría tratarse de un error tipográfico en el código genético de una molécula de señalización llamada wnt10a. “Este es uno de los genes mutados con mayor frecuencia en humanos a los que les faltan dientes”, dijo el Dr. Thesleff.

Y, oh, los bocas abiertas estamos en todas partes. Se estima que al 8 por ciento de la población le falta uno o más de los 32 dientes que se encuentran en el conjunto estándar para adultos, y esa cifra aumenta a alrededor del 30 por ciento si se incluye la ausencia natural de las cuatro muelas del juicio adicionales que muchas personas extraen de todos modos. .

Se cree que la falta de incisivos laterales es la segunda forma más común de la llamada agenesia dental. Un estudio arqueológico de una comunidad agrícola de 9.000 años en Basta, Jordania, encontró que el 36 por ciento de los habitantes carecían de incisivos laterales. Los investigadores vieron la tasa elevada como evidencia de endogamia.

La tasa de fondo normal de la afección es más como del 2 al 4 por ciento, que, coincidentemente o no, está cerca de la tasa de fondo de falta de colmillos entre los elefantes africanos.

Incluso más común en humanos que la falta de incisivos laterales, dijo Ariadne Letra, profesora asociada de la Facultad de Odontología de la Universidad de Texas en Houston, es la ausencia de los segundos premolares inferiores, los dientes con dos cúspides ubicados en la mandíbula inferior apenas antes de los molares de cuatro cúspides.

(Descubrí mientras informaba esta historia que mi esposo nació sin sus segundos premolares, así que supongo que estoy agradecido de que mi hija tenga algún diente).

A través de estudios con animales, los científicos han aprendido que los dientes pueden crecer en un aislamiento macabro de otros sistemas corporales, como si anhelaran una carrera como dentaduras postizas novedosas en una fiesta de Halloween. Isaac Salazar-Ciudad, un biólogo teórico que estudia el desarrollo de los dientes en la Universidad de Helsinki, explicó que si extrae parte de la boca primordial de un embrión de ratón y lo cultiva en un plato, desarrollará una serie de dientes de ratón de aspecto normal. .

Aunque el programa genético básico se comparte ampliamente, la formación de dientes también es flexible y susceptible a las influencias evolutivas.

Los dientes se desarrollan a través de la interacción de dos tipos de tejido embrionario, epitelial y mesenquimatoso, que al principio de la gestación, alrededor del día 28 en humanos, comienzan a plegarse entre sí al estilo origami para formar una serie de brotes grandes y pequeños. Luego, esos brotes se pueden afilar en caninos o incisivos para cortar en carne, o aplanar y esculpir en molares con cualquier número de cúspides para procesar plantas con alto contenido de fibra.

El núcleo de un diente, la pulpa, contiene los vasos sanguíneos y las fibras nerviosas, mientras que la mayor parte consiste en un material similar al hueso llamado dentina. La capa externa de esmalte de fosfato de calcio es la sustancia más dura del cuerpo, por lo que los dientes de los animales representan una parte desproporcionada del registro fósil.

Y cuando se alargan en estructuras que traspasan el límite de la boca y crecen a lo largo de la vida, los dientes se convierten en colmillos, para cavar, luchar, arrastrar, perforar, mostrar amenazas.

La diversidad de formas que pueden asumir los dientes, combinada con su dureza mineralizada, dijo el Dr. Salazar-Ciudad, «podría ser la razón por la que se han reutilizado como colmillos y se han utilizado para tantas tareas».

En la mayoría de los casos, los colmillos son caninos refundidos, curvados hacia los lados y hacia arriba en jabalíes y jabalíes, o caídos en morsas como el bigote de Yosemite Sam. En los narvales, los unicornios del Ártico, el colmillo está formado por un solo canino demasiado grande que penetra a través del labio superior izquierdo del narval en una herida abierta permanente, que termina albergando pequeñas criaturas parecidas a camarones con apetito por la piel de ballena muda.

El colmillo de narval «es el único colmillo recto en la naturaleza, y también el único colmillo en espiral», dijo Martin Thomas Nweeia, un experto en narval que da conferencias en la Escuela de Medicina Dental de Harvard.

Los colmillos, por regla general, son dispositivos polivalentes. Los jabalíes y los jabalíes aplican los suyos de forma ofensiva y defensiva, para luchar entre sí durante la temporada de apareamiento y para corroer a los depredadores muchas veces su tamaño.

Las morsas usan sus colmillos como garfios, para arrastrarse fuera del agua y sobre el hielo, y como armas contra los osos polares y en concursos sexuales, pero no, como se cree comúnmente, para buscar comida o abrir ostras.

El propósito del colmillo del narval sigue siendo objeto de controversia. Algunos investigadores sugieren que las ballenas lo usan para aturdir a sus presas. Dr. Nweeia y sus compañeros de trabajo proponen que es una especie de órgano sensorial, para detectar cambios en la salinidad y temperatura del agua.

Los elefantes son los verdaderos maestros del colmillo del ejército suizo. Usan sus poderosos incisivos para excavar en busca de sales y minerales, para romper ramas y llegar al follaje, para hacer palanca en los árboles y pelar la corteza. «Realmente les encanta comer corteza», dijo Joyce Poole, directora científica de Elephant. Voices, un grupo de investigación y defensa que trabaja en Gorongosa, para sacar a un becerro errante de un pozo de barro o levantar a uno dormido para ponerlo de pie.

Coordinan colmillos, troncos y patas para quitar las espinas de las acacias y ablandar las hierbas duras, y esconden ramas frondosas en sus estantes de marfil para su posterior consumo.

Así como las personas son zurdas o diestras, los elefantes tienen un colmillo preferido. «Si van a romper una rama sobre un colmillo, usan el mismo colmillo repetidamente», dijo el Dr. Poole. Se forma un surco en el colmillo preferido con el tiempo.

Pero pueden ser necesarios dos colmillos para enredarse. Desde mi posición en el Bat Hawk, observé a un par de grandes elefantes toro entrenar al cerrar sus enormes colmillos, que pueden pesar más de 100 libras cada uno, siete veces el peso de un colmillo hembra promedio.

Sin embargo, las propiedades biofísicas que hacen que los colmillos sean herramientas tan espléndidas para poseer han demostrado con demasiada frecuencia la ruina de sus dueños. La gente ha codiciado durante mucho tiempo el marfil por su belleza, ductilidad y presuntas propiedades mágicas.

Se cree que la primera aparición de colmillos de narval en la Europa medieval dio lugar al mito del unicornio y a un aumento loco de la demanda de lanzas en espiral de nueve pies. Se dice que Isabel I pagó 10.000 libras por un colmillo de narval, el precio de un castillo medio.

El impulso para recolectar marfil de morsa bien puede haber contribuido al asentamiento de Groenlandia en el siglo X y condujo a la casi extinción de las poblaciones de morsa en Noruega, Islandia y otras partes del Atlántico norte.

El marfil de elefante, sin embargo, se considera el mejor del mundo, y los elefantes han sido sacrificados durante mucho tiempo para obtenerlo. A pesar de los esfuerzos internacionales para prohibir el comercio de marfil, la demanda aún impulsa un negocio con un valor de al menos mil millones de dólares al año.

La persistencia de la caza furtiva de elefantes ha llevado a los investigadores a preguntarse si los elefantes realmente necesitaban sus colmillos y si no estarían mejor si el rasgo sin colmillos se extendiera más ampliamente a través de la población africana.

Shane Campbell-Staton, profesor asistente de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California, Los Ángeles, y sus colegas han comenzado a comparar sistemáticamente elefantes con y sin colmillos en Gorongosa, buscando no solo identificar los genes involucrados en la ausencia de colmillos sino también resolver patrones de herencia desconcertantes.

¿Por qué, por ejemplo, casi todos los elefantes sin colmillos de África son hembras? Entre los elefantes asiáticos, una especie relacionada, muchos machos no tienen colmillos, y estudios recientes sugieren que les va sorprendentemente bien en el campo de batalla sexual cuando se enfrenta a rivales con colmillos.

La Dra. Campbell-Staton también está analizando los efectos posteriores de la falta de colmillos.

“Sabemos que los colmillos juegan un papel importante en la obtención de alimentos”, dijo, “así que si las personas no tienen esa herramienta, ¿están usando el medio ambiente de manera diferente? ¿Podrían esos cambios tener consecuencias para otros animales que dependen de los elefantes como ecosistema? .



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