Un nuevo estudio reescribe la historia de los murciélagos. Durante décadas, distintas hipótesis habían situado el origen de estos animales en Asia, África o América. Ahora, el análisis de 103 genomas y 44 fósiles apunta en otra dirección: los primeros murciélagos aparecieron en Europa hace unos 65 millones de años y desde allí comenzaron una expansión que acabaría llevándolos a prácticamente todo el planeta.
El trabajo, publicado en la revista Nature, es el mayor estudio realizado hasta la fecha sobre la evolución de estos mamíferos y cuenta con participación española del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y de la Universidad de Granada. Sus resultados no solo cambian el lugar en el que se sitúa el origen de los murciélagos. También sugieren que dos de sus características más extraordinarias, el vuelo propulsado y la ecolocalización, aparecieron prácticamente desde el comienzo de su historia evolutiva.
Y hay una tercera consecuencia que mira hacia el futuro: el enorme catálogo genético reunido por los investigadores puede ayudar a entender por qué los murciélagos son capaces de vivir mucho más de lo esperado para su tamaño y resistir determinadas enfermedades, características que podrían ofrecer pistas para investigar procesos relacionados con el envejecimiento y la salud humana.
Una nueva historia para los primeros murciélagos
Los murciélagos son uno de los grandes enigmas de la evolución de los mamíferos. Son los únicos mamíferos capaces de realizar un verdadero vuelo propulsado y la mayoría de sus más de 1.500 especies utiliza la ecolocalización para orientarse y cazar en la oscuridad.
Representan aproximadamente una quinta parte de todos los mamíferos actuales y desempeñan funciones esenciales en los ecosistemas: polinizan plantas, dispersan semillas y consumen grandes cantidades de insectos.
Pero una pregunta básica seguía abierta: ¿dónde aparecieron los primeros murciélagos? Las evidencias disponibles habían dado lugar a distintas hipótesis. Asia, África y América habían sido propuestas como posibles lugares de origen. El nuevo trabajo ofrece ahora una reconstrucción diferente: Europa fue el punto de partida hace unos 65 millones de años.
Desde allí, los primeros descendientes de aquella población europea se dispersaron hacia África, creando un núcleo euro-africano desde el que posteriormente llegaron a Asia, las Américas y Australia.
“Es la primera vez que se reconstruye el genoma de un mamífero capaz de volar y lo que hemos creado es un recurso genómico que proporciona a los científicos el primer marco evolutivo sólido para investigar los genes que subyacen a estos rasgos. Un trabajo que podría, en última instancia, aportar información a la investigación sobre el envejecimiento, la inmunidad y la resistencia a las enfermedades en humanos”, explica Ismael Galván, investigador del MNCN-CSIC.
103 genomas para reconstruir 65 millones de años de evolución
La conclusión sobre el origen europeo de los murciélagos no procede de una única evidencia. Los investigadores han reunido una cantidad de información genética y fósil sin precedentes.
El estudio analiza 103 genomas de alta calidad, correspondientes a especies de las 21 familias de murciélagos reconocidas actualmente. A esta información se suman 44 fósiles procedentes de distintas partes del mundo.
La combinación de ambos tipos de evidencia permite construir un árbol evolutivo mucho más completo y situar en él tanto a las especies que sobreviven hoy como a sus antiguos antepasados.
“Los murciélagos son uno de los mayores experimentos de la evolución. Este extraordinario recurso genómico, fruto de años de cooperación internacional dentro del proyecto Bat1K, nos permite por fin comprender cómo evolucionó su notable biología”, afirma Sonja Vernes, profesora de la Universidad de St. Andrews, en Escocia.
El trabajo se ha desarrollado dentro del proyecto internacional Bat1K, que busca generar información genómica de las especies de murciélagos para comprender mejor la evolución de este grupo de mamíferos.
“El enfoque que hemos utilizado para modelar conjuntamente la evolución de especies fósiles y vivas permite hacer lo que otros métodos no pueden: identificar el grupo más antiguo de murciélagos fósiles teniendo en cuenta los datos genómicos, y descubrir cuándo y dónde se originaron los murciélagos”, señala Liliana M. Dávalos, profesora de la Universidad de Stony Brook.
El vuelo ya estaba ahí cuando comenzó su historia
El nuevo árbol evolutivo también permite acercarse a uno de los grandes misterios de estos animales: cuándo aparecieron las características que los hicieron diferentes del resto de mamíferos.
Una de las pistas procede de Vielasia, un género fósil considerado un ancestro de los murciélagos modernos. Su posición en la rama más antigua del árbol genealógico indica que el vuelo propulsado y la ecolocalización estaban presentes muy cerca del origen del grupo.
En otras palabras, los primeros capítulos de la historia de los murciélagos ya incluían dos de las características que hoy los hacen inconfundibles.
Este hallazgo ayuda a explicar su extraordinario éxito evolutivo durante los últimos 65 millones de años, un periodo en el que estos animales se diversificaron hasta ocupar prácticamente todos los continentes y desarrollar una enorme variedad de formas y estrategias de vida.
“Hemos logrado reunir la mayor colección de genomas de murciélagos de alta calidad hasta la fecha, que abarca 103 especies y representa a cada una de las 21 familias de murciélagos reconocidas actualmente”, destaca Galván.
Una colección genética que incluye a algunos de los murciélagos más extraños
Para conseguir esta fotografía de la evolución de los murciélagos, los investigadores han recurrido a muestras recopiladas durante décadas en diferentes partes del mundo.
Entre ellas se encuentran algunas de las especies más singulares del planeta. Están los murciélagos abejorro de Tailandia y Myanmar, considerados por muchos como los mamíferos más pequeños de la Tierra; los murciélagos de pies ventosos de Madagascar, que cuentan con estructuras que utilizan como ventosas para aferrarse a hojas lisas; y el murciélago de cola corta menor de Nueva Zelanda, que utiliza sus alas plegadas como patas delanteras para desplazarse por el suelo del bosque.
La diversidad de estos animales es precisamente una de las razones por las que disponer de un catálogo genético tan amplio resulta importante.
“Utilizamos técnicas de secuenciación de ADN de última generación y métodos computacionales para generar y comparar estos genomas e identificar los genes que contienen. Además, hemos combinado esos datos con 44 fósiles de murciélagos procedentes de todo el mundo para reconstruir la historia evolutiva de los únicos mamíferos voladores del mundo”, explica Michael Hiller, del Instituto de Investigación Senckenberg de Fráncfort.
Los murciélagos pueden esconder pistas sobre el envejecimiento
La nueva reconstrucción evolutiva no solo sirve para saber de dónde vienen los murciélagos. También proporciona una herramienta para estudiar algunas de las características biológicas que los hacen excepcionales.
Muchas especies presentan una longevidad sorprendente para su tamaño y una notable resistencia frente a determinadas enfermedades. Comparar sus genomas permite buscar las modificaciones genéticas que podrían estar detrás de estas capacidades.
“Lo extraordinario es que, tras décadas de investigación y hallazgos contradictorios, por fin disponemos de un árbol filogenético sólido que ahora podemos utilizar para comprender cómo evolucionaron estas especies. También contamos con los genomas para descubrir la base molecular de sus adaptaciones y saber dónde se sitúan los murciélagos fósiles en este árbol”, afirma Emma Teeling, profesora del University College de Dublín.
El objetivo ahora es utilizar este enorme recurso para rastrear las diferencias genéticas que explican la extraordinaria diversidad de los murciélagos y algunas de sus características más singulares.
“Haber procesado todos estos datos aporta un recurso para que la comunidad científica investigue las variaciones genómicas, desde cambios en una sola base hasta la ausencia de cientos o miles de bases en un linaje que pueden estar presentes en otro, que han dado lugar a la enorme variedad de murciélagos con los que compartimos el planeta, así como los orígenes de sus características únicas. Es una base para rastrear el origen genético de estos rasgos, cuya relevancia va mucho más allá de los murciélagos”, concluye David Ray, de la Universidad Tecnológica de Texas.
La historia de los murciélagos, por tanto, comienza ahora en un lugar diferente al que muchos científicos habían propuesto. Hace 65 millones de años, en Europa, empezó una historia evolutiva que acabaría convirtiendo a estos mamíferos en uno de los grupos más extraordinarios del planeta.
