Descubriendo el catán, un "fosil viviente" que se cuenta entra los animales más primitivos de la Tierra

Si pudiéramos subirnos a una máquina del tiempo y viajar 150 millones de años atrás, el mundo sería muy distinto. El supercontinente conocido como Pangea estaba empezando a fragmentarse, los estegosaurios surcaban la tierra y los ictiosaurios surcaban los mares.

Pero si hubieses metido la cabeza en un arroyo, podrías haber visto una cara familiar: catán común, también conocido como pejelagarto común o aligator gar (Atractosteus spatula).

Conocidos como "fósiles vivientes", los Lepisosteiformes o catanes son un grupo de peces con dientes y forma de torpedo que han permanecido relativamente inalterados a lo largo de grandes extensiones de tiempo. Los antiguos fósiles de catán muestran un sorprendente número de similitudes con las siete especies de pejelagartos vivas en la actualidad.

Por supuesto, muchas especies cumplen los criterios de "fósil viviente" desde que Charles Darwin acuñó el término en 1859.

Pero ahora, un nuevo estudio demuestra que, a nivel molecular, el del catán es el fósil viviente más parecido a un fósil viviente de todos los existentes. Y a mucha distancia.

De 481 especies de vertebrados, los investigadores (dirigidos por Chase Brownstein y Thomas Near, de la Universidad de Yale, y Dan MacGuigan, de la Universidad de Buffalo, ambas en Estados Unidos) descubrieron que los catanes tienen el ritmo de evolución molecular más lento conocido por la ciencia.

Incluso a lo largo de millones de años, su ADN y ARN han cambiado hasta tres órdenes de magnitud más lentamente que cualquier otro grupo importante de vertebrados, incluidos otros fósiles vivientes clásicos como los celacantos y los tiburones, afirma Solomon David, ecólogo acuático de la Universidad de Minnesota y coautor del estudio, publicado recientemente en la revista Evolution.

La comunidad científica cree que la lenta evolución del catán puede deberse a un mecanismo de reparación del ADN hiperactivo, una peculiaridad genética que podría dar lugar a avances en la medicina humana.

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Evolución lenta, híbridos "extraordinarios

Para llegar a estas conclusiones, los autores tuvieron que reunir primero un extenso árbol genealógico de especies con genomas publicados.

A continuación, centrándose en los exones o regiones codificantes del ADN de todas las especies de ese árbol, pudieron estimar la velocidad a la que una especie determinada cambiaba a lo largo del tiempo evolutivo.

Descubrieron que los mamíferos placentarios, como los humanos, tenían tasas de mutación de aproximadamente 0,02 mutaciones por millón de años, mientras que los anfibios evolucionaban mucho más lentamente, a una tasa de 0,007 mutaciones por millón de años.

¿Y los catanes? Su media fue de sólo 0,00009 mutaciones por millón de años en cada exón.

Los autores del estudio también informan de un descubrimiento relacionado: los catanes son los organismos más distantes entre sí en cuanto a hibridación, un récord que hasta ahora ostentaban dos especies de helechos separadas por unos 60 millones de años.

Por ejemplo, el catán común y la pejelagarto narigudo, cuyos territorios se solapan en el sur de Estados Unidos, compartieron por última vez un ancestro común hace 100 millones de años, pero las especies aún pueden cruzarse. Es más, su descendencia hibridada es fértil, afirma David.

Curiosamente, la hibridación entre el catán común y el narigudo no es un experimento hipotético. A principios de este mes, Kati Wright, estudiante de máster en la Universidad Estatal Nicholls de Luisiana, sacó del río Trinity, en Texas, un híbrido de catán común-narigudo de dos metros de largo, un hallazgo extremadamente raro.

"Cuando se mira su hocico, salta a la vista", dice Wright, explicando que la nariz del híbrido es más ancha que la de un narigudo, pero no tanto como la de un común.

Puede que la lentísima trayectoria evolutiva de la familia de los catanes sea lo que permite a estos primos tan lejanos seguir teniendo descendencia, ya que su composición molecular es muy similar, sugiere David.

Carl Rothfels, biólogo evolutivo de la Universidad Estatal de Utah que descubrió la hibridación entre helechos y no participó en el nuevo estudio, afirma que el nivel de hibridación mostrado en el nuevo estudio es incluso más extremo que el de un humano y un lémur produciendo descendencia fértil.

Es "extraordinario", dice Rothfels; "¡Rompe todas las estadísticas!".

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¿Ayuda para los humanos?

Además de establecer nuevos récords por doquier, los científicos creen que los secretos evolutivos de los catanes, como su eficaz mecanismo de reparación del ADN, podrían beneficiar a la salud humana.

"Al copiar el ADN una y otra vez, pueden producirse errores o cambios", explica David; "pero los catanes tienen algo ahí que cuando aparece una mutación, se corrige".

David compara el proceso con un juego de teléfono roto que se desarrolla a lo largo de milenios. Cuando la mayoría de los organismos juegan, la frase susurrada al principio cambia con el tiempo hasta adquirir un carácter totalmente distinto al final. Pero cuando juegan los pejelagartos, la frase sigue siendo prácticamente la misma.

"Si podemos aislar qué es (y tenemos algunas ideas sobre qué gen podría ser), podremos dar el siguiente paso y pensar en las implicaciones para la medicina y las enfermedades humanas", dice David, que ya cría catanes para utilizarlos como organismos modelo.

Por ejemplo, si lo que corrige esas mutaciones puede reproducirse en el cuerpo humano, podría prevenir o contrarrestar enfermedades como el cáncer, resultado de deficiencias en la reparación del ADN y de un crecimiento celular desbocado.

Si todo sale bien, sería una deliciosa ironía para David, que pasa mucho tiempo intentando cambiar la opinión popular sobre peces que han sido perseguidos durante mucho tiempo por ser feos y carecer de valor comercial.

"Estos peces que han sido maltratados y considerados 'peces basura", dice; "pueden acabar dando un giro de 180º y ser realmente muy valiosos para nosotros desde el punto de vista de la salud humana".