La Neotenia en Animales: Retención de Características Juveniles y su Impacto Evolutivo

La neotenia es un fascinante fenómeno biológico que se observa en la historia de vida de algunas especies animales, y consiste en la retención de características de etapas tempranas de la ontogenia (larvas, juveniles) en el estado adulto. Todos los animales de reproducción sexual pasan por distintas etapas durante su vida, desde el momento de la formación del cigoto por fusión de los gametos, hasta la senectud. La suma de todas esas etapas se denomina ontogenia y la duración de cada una de ellas es inherente a cada especie.

Cualquier alteración en los tiempos en los que ocurren los cambios ontogénicos, en comparación con especies ancestrales o con otras especies actuales relacionadas, recibe el nombre de heterocronía. La capacidad de reproducirse de algunos organismos que aparentemente no han alcanzado la edad adulta puede deberse a dos causas: el desarrollo acelerado del sistema reproductor en comparación con el resto del desarrollo somático, o el retraso del desarrollo somático con relación al desarrollo sexual. Aunque el resultado final es el mismo, los procesos implicados son distintos. La posible existencia de mutaciones que pudiesen retardar el desarrollo somático ha sido utilizada para explicar algunos casos de neotenia.

La Neotenia como Fenómeno en la Domesticación

La domesticación pareciera favorecer organismos con características neoténicas. Un escenario hipotético sobre el primer hombre que domesticó al lobo sugiere encuentros con cachorros de lobo, donde aquellos con una actitud más sumisa y menos temor fueron aceptados en las comunidades humanas. La estimación arqueológica más remota indica que la domesticación pudo haber sucedido en el Período Glacial tardío, aproximadamente 14.000 años AC.

Otra hipótesis sugiere que los lobos se hayan domesticado a sí mismos, donde aquellos tranquilos y con bajos niveles de miedo fueron más propensos a alimentarse de carroña cerca de los agrupamientos humanos. Tanto Coppinger y Smith (1983) como Zeuner (1963) sugieren que las especies salvajes que luego fueron domesticadas comenzaron como seguidores de campamentos. Se cree que algunos lobos se alimentaban cerca de los grupos humanos o seguían a las partidas de cazadores.

Sin embargo, evidencias más recientes, obtenidas mediante secuencias del ADN mitocondrial de 67 razas de perros y lobos de 27 distintos lugares, indican que los perros podrían haberse separado de los lobos hace más de 100.000 años. En cualquier caso, los lobos convertidos en acompañantes tendrían que haber sido fáciles de tratar y dispuestos a relacionarse con los seres humanos. En el transcurso de unas pocas generaciones, los primitivos humanos podrían haber convertido a los lobos en perros mediante la selección y la crianza de los más mansos.

Price (1984) definió la domesticación como un proceso por el cual una población de animales se adapta al hombre y al ambiente de cautiverio mediante una combinación de cambios genéticos, que suceden a lo largo de generaciones, y acontecimientos evolutivos inducidos por el ambiente, que se repiten en cada generación. Darwin observó que los animales comparten muchas características físicas, y fue uno de los primeros en ocuparse de la variación dentro de una misma especie, tanto en el comportamiento como en la apariencia física. Él creía que la selección artificial y la selección natural estaban íntimamente asociadas (Darwin, 1868), y en El origen del hombre (1871), llegó a la conclusión de que los rasgos del temperamento de los animales son heredados.

El Perro: Un Caso Emblemático de Neotenia Domesticada

El perro es un ejemplo clásico que ilustra la afirmación de la neotenia en la domesticación, pues pareciera ser una versión juvenil del lobo, su pariente más cercano. Desde la morfología neoténica, se destaca el acortamiento o achatamiento de hocico, cuerpo no tan grande, cabeza o cráneo reducidos en tamaño, orejas caídas, y ojos redondeados y grandes.

La mayoría de los investigadores afirma que el perro desciende del lobo, pero que, a diferencia de este, el perro a través de la evolución y la domesticación tan invasiva que ha experimentado por parte del hombre, tiene actualmente menor tamaño, su cráneo tiene otra forma siendo más pequeño, las hembras tienen dos estros -periodo de celo- al año, son promiscuos, y generalmente son muy sociables y colaborativos. Por ejemplo, al lobo que aullaba menos y ladraba más o que tenía una actitud más sumisa, posiblemente se le haya permitido acercarse más a las comunidades humanas, permaneciendo en los asentamientos y alimentándose de sus sobras de alimento.

Juliane Kaminski, psicóloga y científica de la Universidad de Portsmouth en Reino Unido, realizó una investigación en el año 2019 en la que comparó músculos faciales de cadáveres de lobos y perros muertos por causas naturales. Durante la investigación descubrió que los lobos no poseían un músculo que los perros sí, entendiendo que lo han ido desarrollando a través del tiempo y en la convivencia estrecha con las personas: el evator anguli oculi medialis o músculo elevador del ángulo medial del ojo.

Podríamos pensar que esta modificación anatómica de las cejas de los perros, que permite que cuando los miramos a los ojos ellos puedan moverlas, provoca una conexión emocional por asociación de expresiones emocionales que son similares al espectro de las nuestras como animales humanos. El tema de la mirada entre perros y humanos es fundamental, ya que existe mucha bibliografía científica que ha demostrado que, cuando perros y personas se miran, se libera la hormona de la oxitocina en ambos. Esta hormona es conocida popularmente como la hormona del amor porque genera sentimientos positivos, tiernos y tranquilizadores.

A estas alturas del conocimiento que se ha logrado sobre los perros y los humanos, se sabe que es la especie animal más eficiente y precisa -dejando muy atrás al chimpancés- para interpretar nuestros gestos, palabras y emociones, más aún cuando existe un vínculo afectivo ya instalado entre un tutor y su perro de compañía.

Este es un concepto que tiene una vinculación muy importante con el de Neotenia. La cute response, según Lorenz (1943) y Serpell (2003), es la tendencia en los seres humanos a sentirse atraídos en forma innata -es decir, no aprendida sino instintiva y biológica- hacia todo aquello que tenga apariencia de cría. En este sentido, podemos pensar que la neotenia es un proceso que habilita, estimulando a nuestros instintos ya presentes, a que podamos experimentar sentimientos y emociones ligadas al ejercicio de cuidado y afecto respecto de otras especies animales no humanas.

El Experimento de Belyaev con Zorros: Evidencia de Selección por Mansedumbre

En experimentos selectivos a largo plazo, diseñados para estudiar las consecuencias de la selección de animales de comportamiento del tipo manso o domesticado, Belyaev (1979) y Belyaev y otros (1981) estudiaron los zorros criados para la producción de pieles. El zorro colorado (Vulpes fulva) había sido criado en granjas peleteras seminaturales durante más de 100 años, siendo seleccionado por características de su piel, no del comportamiento.

El objetivo de los experimentos era producir animales cuyo comportamiento fuera similar al de los perros domésticos. Mediante la selección y la reproducción de los individuos más mansos, en 20 años el experimento logró convertir zorros salvajes en zorros-perros mansos, del tipo de los Border Collies. La población altamente seleccionada por mansedumbre de estos zorros-perros buscaba activamente el contacto humano, y gimoteaban y movían la cola cuando la gente se les acercaba, una conducta que contrastaba totalmente con la de los zorros salvajes, que exhibían una respuesta altamente agresiva y temerosa hacia los seres humanos.

Los zorros mansos desarrollaron una serie de rasgos asociados con la mansedumbre. Por ejemplo, tenían cría en la estación menos conveniente del año, desarrollaban un pelaje negro con rayas blancas y mostraban cambios en su patrón hormonal. Esto significa que su ciclo monoestral (celo una vez al año) se había perturbado, y los animales podían reproducirse en cualquier época del año. Además, hubo cambios de conducta simultáneos a los cambios en la posición de la cola y el perfil de las orejas, y a la aparición del hocico blanco, la raya blanca en la frente y el pelaje blanco en el hombro. El patrón de distribución del pelo blanco en la cabeza es parecido al de muchos animales domésticos. Los zorros más parecidos a los perros tenían manchas y franjas blancas en la cabeza, orejas caídas y colas alzadas en rulo, y se asemejaban más a los perros que a los zorros que evitaban a la gente.

Estos cambios en el comportamiento y en la morfología (apariencia externa) también se correlacionaron con cambios en los niveles de las hormonas sexuales. Los zorros mansos tenían niveles más altos de serotonina neurotransmisora (Popova y otros, 1975), la cual es reconocida como inhibidora de ciertos tipos de agresión. El estudio de la genética del comportamiento puede contribuir a explicar por qué la selección a favor del temperamento calmo se relacionó con cambios físicos y neuroquímicos en los zorros de Belyaev.

Ejemplos de Neotenia en el Reino Animal

El Ajolote (Ambystoma mexicanum): Un Anfibio Neoténico Obligado

El ajolote (Ambystoma mexicanum) es un anfibio caudado endémico de los lagos de la Cuenca de México, específicamente en el complejo lacustre de Xochimilco. Este animal, originario de México, es una especie neoténica que mantiene características larvarias, conservando la forma de renacuajo y un cuerpo que puede alcanzar un largo considerable, sin completar la metamorfosis, lo que lo hace único entre los anfibios. A pesar de alcanzar la madurez sexual, el ajolote mantiene la continuación de sus caracteres larvarios durante toda su vida, un fenómeno conocido como neotenia.

Características Principales

• Neotenia: Siempre joven: A diferencia de otros anfibios, el ajolote no completa la metamorfosis. La continuación de los caracteres larvarios, como las branquias externas, se mantiene durante toda su vida adulta debido a su neotenia. A pesar de alcanzar la madurez sexual, conserva su forma larvaria y no pierde sus branquias ni adquiere pulmones completamente desarrollados, aunque puede respirar también por la piel y la boca.
• Morfología: Los ajolotes tienen un cuerpo alargado y flexible que puede medir entre 15 y 35 cm de largo. Sus ojos no tienen párpados y permanecen en su etapa adulta, lo que refleja su adaptación evolutiva y su sistema sensorial especializado para el entorno acuático. Presentan branquias externas, extremidades subdesarrolladas y pueden mostrar variaciones de color, incluyendo el leucístico o el patrón moteado en tonos marrón y beige. Las mutaciones genéticas pueden afectar los caracteres visibles del ajolote, como el color de la piel o la forma de las aletas, contribuyendo a la diversidad de la especie.
• Regeneración Extraordinaria: Es capaz de regenerar extremidades, médula espinal, órganos internos e incluso partes del cerebro. Esta habilidad lo ha convertido en objeto de estudio científico a nivel mundial, con investigaciones que analizan procesos genéticos y celulares involucrados para aplicar este conocimiento en la medicina regenerativa y el tratamiento de enfermedades humanas.
• Tamaño y Longevidad: Puede alcanzar entre 20 y 30 centímetros de longitud, siendo 30 cm el largo máximo. Su cuerpo es robusto y alargado, adaptado a la vida acuática. Puede vivir de 10 a 15 años en condiciones adecuadas.

Hábitat y Ecología

El ajolote habita en aguas poco profundas con abundante vegetación acuática, especialmente en cuerpos de agua como los canales de Xochimilco. Su temperatura ideal es entre 6 y 20 °C. Es un anfibio nocturno, ovíparo y depredador que protege su puesta de depredadores, y no es venenoso. Puede vivir en grupos o en solitario en su área natural o en zonas mixtas.

Reproducción y Hibridación

La reproducción del ajolote es un proceso fascinante y, a la vez, delicado, especialmente en cautividad. Los ajolotes alcanzan la madurez sexual entre los 6 y 12 meses de vida, momento en el que pueden comenzar a reproducirse si las condiciones del agua y la temperatura son las adecuadas. En cautiverio, es fundamental mantener un ambiente controlado para estimular la reproducción y asegurar el bienestar de los individuos. La hibridación entre diferentes especies del género Ambystoma es posible, pero no recomendable, ya que puede comprometer la pureza genética de la especie y dar lugar a descendientes con problemas de salud. Por ello, los programas de cría en cautiverio se centran en preservar la genética del ajolote mexicano, contribuyendo así a la conservación de esta especie en peligro de extinción.

Uso como Organismo Modelo

El ajolote se usa en investigación por su facilidad de reproducción y manipulación en cautiverio, y se emplea para estudios sobre desarrollo, metamorfosis, defectos cardíacos y cierre del tubo neural. El objetivo de investigar defectos cardíacos y el cierre del tubo neural en ajolotes es comprender mejor los mecanismos genéticos y de desarrollo que pueden tener aplicaciones en medicina regenerativa. Experimentos con hormona tiroidea inducen su metamorfosis a salamandra terrestre, y la genética de sus mutaciones y variaciones de color es un foco importante de estudio científico. Las mutaciones afectan los caracteres visibles del ajolote, como el color y la forma, lo que permite analizar cómo estos caracteres pueden heredarse y contribuir a la diversidad de la especie.

Estudios recientes han destacado al ajolote como modelo en medicina regenerativa, debido a su capacidad única de regenerar extremidades y órganos. La investigación sobre el ajolote puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias para la conservación de los anfibios y la protección de su hábitat.

Salud y Cuidado en Cautiverio

El bienestar de los ajolotes en cautiverio depende en gran medida de la calidad del agua y del entorno en el acuario. Estos animales son sensibles a los cambios en las condiciones del agua, por lo que es esencial mantener una higiene rigurosa y controlar parámetros como la temperatura, el pH y la presencia de contaminantes. Los ajolotes requieren un acuario específico con condiciones de agua similares a su hábitat natural, y se deben mantener en un tanque con filtro, aireador y refrigerador para mantener agua fría. Es fundamental elegir el material filtrante adecuado para el acuario, ya que esto ayuda a mantener el ecosistema acuático saludable y favorece el ciclo del nitrógeno. La alimentación debe ser variada y adecuada para cada etapa de vida, ofreciendo una variedad de presas y alimentos para cubrir todas sus necesidades nutricionales.

Entre las enfermedades más comunes en ajolotes se encuentran las infecciones bacterianas, fúngicas y parasitarias, que pueden afectar gravemente su salud si no se detectan y tratan a tiempo. Además, una alimentación inadecuada puede provocar problemas como obesidad o desnutrición. Es importante cambiar el material filtrante y realizar el mantenimiento del acuario varias veces al mes, según las necesidades del sistema, para asegurar condiciones óptimas y prevenir enfermedades.

Conservación y Cultura

El ajolote (Ambystoma mexicanum) es un símbolo cultural de gran importancia para México. Su nombre proviene del náhuatl “axolotl”, que significa “monstruo del agua”. En la mitología azteca, el ajolote está vinculado al dios Xólotl, hermano gemelo de Quetzalcóatl, quien se transformó en este animal para evitar ser sacrificado. La zona de Xochimilco, hábitat natural del ajolote, es especialmente relevante en la cultura mexicana por su biodiversidad y su papel en la preservación de tradiciones ancestrales.

Su hábitat está en peligro de extinción por contaminación y especies invasoras como peces depredadores, que son las principales amenazas para su hábitat en el lago de Xochimilco. El ajolote se encuentra actualmente en la Lista Roja de la UICN como especie en peligro crítico de extinción. La reintroducción en su hábitat natural no se recomienda hasta mitigar amenazas y evaluar riesgos, y se deben tomar medidas para proteger su hábitat y prevenir la introducción de especies invasoras. El Parque Ecológico de Xochimilco protege poblaciones y desarrolla planes de rescate para la especie, y se deben apoyar estos esfuerzos para garantizar la supervivencia del ajolote. En España, el Acuario de Lanzarote cría con éxito esta especie, desarrollando un programa especializado para mantenerla viva y darla a conocer al público, destacando la colaboración internacional para su protección.

Otros Casos de Neotenia en el Reino Animal

• Anfibios: Es importante señalar que, aunque algunas especies de anfibios, en su ambiente natural, pueden ser neoténicas facultativas (es decir, pueden o no metamorfosearse), otras son neoténicas obligadas, lo que significa que nunca presentan metamorfosis.
• Insectos: Más del 60% de las especies de insectos existentes actualmente son holometábolas, es decir, que sufren una metamorfosis completa (larva, pupa y adulto). Sin embargo, en algunos casos, la metamorfosis completa se ha perdido, ya sea porque los insectos se han transformado en ovovivíparos, o porque han suprimido las etapas de pupa y adulto (pedomorfosis). La pedomorfosis en estos insectos puede deberse tanto a fenómenos de progénesis como a fenómenos de neotenia, dependiendo del grupo.
• Aves: Dos eventos neoténicos parecieran estar íntimamente relacionados con la evolución de las aves. Por un lado, las aves, en general, parecieran ser dinosaurios neoténicos.
• Mamíferos: La neotenia puede ser observada en mamíferos no domesticados, como por ejemplo la rata topo desnuda.
• Ser Humano: El ser humano también presenta características que se consideran neoténicas en comparación con los chimpancés y otros simios.
• Origen de los Vertebrados: Una hipótesis para explicar el origen de los vertebrados sostiene que estos descienden de organismos semejantes a las actuales ascidias, las cuales son sésiles en su etapa adulta, pero poseen una larva de nado libre, sugiriendo un posible evento neoténico ancestral.

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