Nuevos análisis genéticos de babuinos salvajes en el sur de Kenia revelan que la mayoría de ellos tienen rastros de hibridación en su ADN. Como resultado del mestizaje, alrededor de un tercio de su composición genética consiste en genes de otra especie estrechamente relacionada.
El estudio se llevó a cabo en una región cercana al Parque Nacional Amboseli de Kenia, donde los babuinos amarillos ocasionalmente se encuentran y se mezclan con sus vecinos babuinos anubis que viven al noroeste.
Los investigadores han monitoreado a estos animales casi a diario desde 1971, observando cuándo se aparearon con extraños y cómo les fue a las crías resultantes a lo largo de sus vidas como parte del Proyecto de Investigación de Babuinos de Amboseli, uno de los estudios de campo de primates salvajes de más larga duración en el mundo.
Los babuinos amarillos tienen pelaje marrón amarillento con mejillas y partes inferiores blancas. Los babuinos de Anubis tienen un pelaje gris verdoso y los machos tienen melenas peludas alrededor de la cabeza. Aunque son especies distintas que divergieron hace 1,4 millones de años, pueden hibridarse donde se superponen sus rangos.
Según todos los informes, los hijos de estas uniones se las arreglan bien. Cincuenta años de observaciones no arrojaron signos evidentes de que a los híbridos les vaya peor que a sus contrapartes. A algunos incluso les va mejor de lo esperado: los babuinos que llevan más ADN de anubis en su genoma maduran más rápido y forman lazos sociales más fuertes, y los machos tienen más éxito en conseguir parejas.
Pero nuevos hallazgos genéticos publicados el 5 de agosto en la revista Science sugieren que las apariencias engañan.
La investigación arroja luz sobre cómo se mantiene la diversidad de especies en la Tierra incluso cuando las líneas genéticas entre las especies son borrosas, dijo Jenny Tung, profesora de la Universidad de Duke, quien dirigió el proyecto con sus estudiantes de doctorado Tauras Vilgalys y Arielle Fogel.
El apareamiento entre especies es sorprendentemente común en los animales, dijo Fogel, candidato a doctorado en el Programa de Genética y Genómica de la Universidad de Duke. Alrededor del 20% al 30% de los simios, monos y otras especies de primates se cruzan y mezclan sus genes con otros.
Incluso los humanos modernos portan una mezcla de genes de parientes ahora extintos. Tanto como el 2% al 5% del ADN en nuestros genomas apunta a una hibridación pasada con los neandertales y los denisovanos, antiguos homínidos que nuestros antepasados encontraron y se aparearon cuando emigraron de África a Europa y Asia. Esos enlaces dejaron un legado genético que aún perdura hoy, afectando nuestro riesgo de depresión, coágulos de sangre, incluso adicción al tabaco o complicaciones por COVID-19.
Los investigadores querían comprender los posibles costos y beneficios de esta mezcla genética en primates, incluidos los humanos. Pero los humanos modernos dejaron de cruzarse con otros homínidos hace decenas de miles de años, cuando todas las especies excepto una, la nuestra, se extinguieron. Los babuinos salvajes de Amboseli, sin embargo, permiten estudiar la hibridación de primates que aún está en curso.
Los investigadores analizaron los genomas de unos 440 babuinos de Amboseli que abarcan nueve generaciones, en busca de fragmentos de ADN que pudieran haber sido heredados de inmigrantes anubis.
Descubrieron que todos los babuinos en la cuenca de Amboseli en el sur de Kenia hoy en día son una mezcla, con el ADN de anubis que representa aproximadamente el 37% de sus genomas en promedio. Algunos tienen ascendencia anubis debido al mestizaje que ocurrió recientemente, dentro de las últimas siete generaciones. Pero para casi la mitad de ellos, la mezcla ocurrió más atrás, hace cientos o miles de generaciones.
Durante ese tiempo, los datos muestran que ciertos fragmentos de ADN de anubis tuvieron un costo para los híbridos que los heredaron, lo que afectó su supervivencia y reproducción de tal manera que es menos probable que estos genes aparezcan en los genomas de sus descendientes en la actualidad, dijo. Vilgalys, ahora becaria postdoctoral en la Universidad de Chicago.
Sus resultados están en línea con la investigación genética en humanos, lo que sugiere que nuestros primeros ancestros también pagaron un precio por la hibridación. Pero exactamente lo que hicieron los genes neandertales y denisovanos para causarles daño ha sido difícil de descifrar a partir de la limitada evidencia fósil y de ADN disponible.
Los investigadores dicen que los babuinos de Amboseli ofrecen pistas sobre los costos de la hibridación. Usando la secuenciación de ARN para medir la actividad genética en las células sanguíneas de los babuinos, los investigadores encontraron que es más probable que la selección natural elimine fragmentos de ADN prestado que actúan como interruptores, activando y desactivando otros genes.
El siguiente paso, dijo Fogel, es precisar con mayor precisión qué es lo que finalmente afecta la capacidad de estos babuinos híbridos para sobrevivir y reproducirse.
Los datos genómicos permiten a los investigadores mirar hacia atrás muchas más generaciones y estudiar procesos históricos que no se pueden ver directamente en el campo, dijo Vilgalys.
«Pero es necesario observar a los animales mismos para comprender qué significan realmente los cambios genéticos», dijo Tung. «Se necesita tanto el trabajo de campo como la genética para obtener la historia completa».
«No estamos diciendo que esto sea lo que hicieron los genes de los neandertales y los denisovanos en los humanos», agregó Tung, ahora en el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania. «Pero el caso del babuino deja en claro que la evidencia genómica de los costos de la hibridación puede ser consistente con animales que no solo sobreviven, sino que a menudo prosperan».
Esta investigación fue apoyada por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF IOS 1456832, BCS-1751783, BCS-2018897, DGE #1644868), los Institutos Nacionales de Salud (R01AG053308, R01AG053330, P01AG031719, R01HD088558, T32GM007754), la Fundación Leakey, y el Centro de Biotecnología de Carolina del Norte (2016-IDG-1013).
