Reproducción de los Monotremas

Los monotremas son el grupo de mamíferos con características más primitivas que se conoce. En la actualidad, los mamíferos se clasifican en tres importantes grupos: los placentados, los marsupiales y los monotremas. Taxonómicamente hablando, los monotremas se clasifican en el orden Monotrema y la subclase Prototheria, dentro del grupo de los mamíferos. Todos los representantes vivos de los monotremas habitan en Oceanía, específicamente en Australia, Nueva Guinea y la isla de Tasmania.

Los monotremas son los mamíferos más extraños que podemos encontrar, ¡y solo viven en Australia! Son auténticos fósiles vivientes que, por suerte, aún podemos contemplar, y guardan la clave para comprender cómo evolucionó la viviparidad en los mamíferos.

Características Generales de los Monotremas

Los monotremas presentan una combinación única de rasgos que los distinguen de otros mamíferos:

• Ovíparos: Se reproducen mediante la puesta de huevos.
• Glándulas mamarias sin pezones: Excretan la leche a través de poros en la piel.
• Cloaca: Un único orificio para la excreción y la reproducción.
• Temperatura corporal más baja: En comparación con otros mamíferos.
• Cuerpo cubierto de pelo: Aunque en equidnas se combina con púas.
• Sistema reproductor primitivo: Diferente al de marsupiales y placentarios.
• Lengua larga y pegajosa: Para atrapar insectos.
• Sin dientes: Los adultos carecen de dientes, en su lugar tienen placas córneas.
• Hocico alargado.
• Excavadores expertos.
• Espolón venenoso: Presente en los machos de ornitorrinco.

Especies de Monotremas

Actualmente, los únicos monotremas que existen son el ornitorrinco y cuatro especies distintas de equidnas. Esto se debe a que los monotremas son un grupo de mamíferos muy antiguo que ha tenido que enfrentarse a diversos cambios climáticos, geológicos y ecológicos. Gracias al aislamiento geográfico de Australia y Nueva Guinea, estas especies han llegado hasta nuestros días.

Equidnas (Géneros Tachyglossus y Zaglossus)

Los equidnas destacan por tener su cuerpo cubierto de largas púas, que, junto con sus espolones, les ayudan a defenderse. Tienen un pequeño tamaño que apenas alcanza los 50 centímetros de largo. Nos pueden recordar a los erizos, salvo por contar con una boca alargada y una larga y pegajosa lengua para atrapar insectos, en concreto hormigas y termitas.

Existen 3 especies de equidna muy abundantes en la naturaleza:

• Equidna de pico corto (Tachyglossus aculeatus): Se divide en 5 subespecies. Una de ellas es Tachyglossus aculeatus aculeatus, que habita en el este de Nueva Gales del Sur, Victoria al sur de Queensland-Australia. Otra es Tachyglossus aculeatus multiaculeatus. Las especies de equidnas que poseen un pico más corto consumen hormigas, termitas y algunos invertebrados pequeños, como lombrices y larvas de escarabajos.
• Equidna de pico largo de Barton (Zaglossus bartoni): Se caracteriza por cinco garras en sus patas delanteras. Los equidnas de pico largo pueden encontrarse en bosques de selva nublada y en las montañas.
• Equidna de pico largo de Bruijn (Zaglossus bruijnii): Solo posee tres garras.

Ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus)

Los ornitorrincos (Ornithorhynchus anatinus) son mamíferos semiacuáticos que destacan por su curiosa morfología, que puede resumirse en un cuerpo de nutria, pero con pico de pato y cola de castor. Habitan en corrientes de agua dulce, lagos y lagunas del este de Australia y en Tasmania. El ornitorrinco se alimenta de invertebrados de agua dulce como escarabajos, caracoles, crustáceos, moscas y larvas de lepidópteros y dípteros.

Si esto no fuera suficientemente raro, posee un espolón en las patas posteriores que libera un veneno capaz de producir un dolor intenso. También exhibe electrorrecepción.

Reproducción de los Monotremas

La reproducción de los monotremas es muy particular y es una de las grandes características primitivas que conservan. A diferencia de la mayoría de los mamíferos, que son vivíparos, los monotremas son ovíparos, es decir, se reproducen mediante la puesta de huevos, al igual que reptiles, anfibios y aves.

Cortejo y Apareamiento

Los monotremas son usualmente individuos solitarios, entrando en contacto con otros miembros de su misma especie únicamente para reproducirse. Este comportamiento está impulsado principalmente por su dieta carnívora.

• En los equidnas: El apareamiento ocurre entre abril y septiembre. En la época reproductiva, se puede observar a los equidnas formando “filas” o “trenes” de hasta 11 machos siguiendo a una hembra. Los machos de equidna tienen un pene tetracapitado, es decir, con cuatro cabezas, pero solo dos de ellas se usan durante el apareamiento, las cuales se intercambian cada vez que el mamífero copula.
• En los ornitorrincos: El apareamiento ocurre entre julio y octubre en el interior de Australia, mientras que en Tasmania la reproducción se da en febrero. Los ornitorrincos no entran en estado reproductivo sino hasta su cuarto año de madurez. En ese momento se aparean varias veces durante varios días. El ornitorrinco solo tiene un período de apareamiento; después de un complicado cortejo que termina con la pareja nadando unida describiendo círculos lentamente y mientras el macho sostiene con el pico la cola de la hembra. El pene del ornitorrinco también es extraño y tiene dos cabezas, aunque solo la del lado izquierdo es funcional, ya que en las hembras solo funciona el ovario izquierdo.

Para reproducirse, los machos introducen su curioso pene en la cloaca de las hembras, el único orificio que estos animales tienen y que sirve tanto para la excreción como para la reproducción. La fecundación es interna.

Puesta e Incubación de Huevos

La reproducción de los monotremas es muy parecida a la de los marsupiales, con la diferencia de que las hembras de monotremas no tienen útero ni vagina.

• En los ornitorrincos: Tras un par de semanas (28 días aproximadamente) de desarrollo en el útero, la hembra pone entre uno y tres (generalmente dos) huevos pequeños, que miden unos 11 mm de diámetro y son un poco más redondeados que los de las aves. Los huevos tienen una cáscara coriácea y pegajosa. El período de incubación externa es de solo unos 10 días (a diferencia de los huevos de gallina, que pasan un día en el tracto y tres semanas en el exterior). Después de la puesta, la hembra se acurruca alrededor de ellos, sosteniéndolos contra su vientre con la cola.
• En los equidnas: Tras unas 4 semanas de gestación, la hembra pone un solo huevo. La hembra desarrolla un marsupio (una bolsa como la de los canguros) de manera temporal, mientras dura la incubación y la lactancia. El huevo queda protegido por el cuerpo de la madre, en la bolsa cutánea ventral. La incubación del huevo tarda diez días.

Nacimiento y Cuidado de las Crías

Las crías de monotremas nacen muy inmaduras, por lo que son muy dependientes hasta que alcanzan cierta madurez. Los recién nacidos son vulnerables, ciegos y sin pelo.

Mientras tanto, son protegidas por las madres y se alimentan de la leche que estas generan. Curiosamente, aunque poseen glándulas mamarias, los monotremas no tienen pezones. La leche se libera a través de los poros de la piel (la "sudan") en dos áreas llamadas “parche de leche” o “areola”. Esta zona contiene entre 100 y 150 poros individuales por los que fluye la leche. Las crías deben lamer directamente la piel de la madre, que libera este nutritivo líquido. La madre tiene unos surcos en el abdomen en los que se acumula leche, lo que permite a las crías lamerla.

• En los ornitorrincos: Después de romper el huevo, las crías son amamantadas durante tres o cuatro meses. Los ornitorrincos nacen con dientes, pero se les caen a una edad muy temprana, dejando unas placas córneas con las que muelen la comida.
• En los equidnas: La cría permanece en la bolsa incubadora durante cuarenta y cinco a cincuenta días y en dicho tiempo comienza a desarrollar las espinas o púas que serán su principal forma de defensa.

Durante los periodos de lactancia, las madres pueden llegar a consumir hasta el 100% de su peso corporal en una noche de alimentación, ya que las crías pueden consumir hasta un 70% del peso corporal de la madre a través de la leche. Los monotremas tienen un período de lactancia prolongado y la composición de la leche cambia dinámicamente a medida que avanza el desarrollo y se adapta a las necesidades de las crías.

Genómica y Evolución de los Monotremas

Los monotremas son organismos que surgieron aproximadamente hace 200 millones de años, mucho antes de que los humanos aparecieran en la faz de la Tierra. Gracias a las tecnologías de secuenciación de ADN, se pudo decodificar el genoma del ornitorrinco en 2008 y refinarlo en 2021, gracias a la secuenciación del ADN de su pariente más cercano, el equidna.

El genoma de los monotremas (~2.000 millones de letras) es menor al de los humanos (~3.000 millones), pero su complejidad se demuestra por las características tan peculiares que ya se han descrito. La cantidad de genes que codifican para proteínas en el ornitorrinco y equidna va de los 20.742 a 22.029 genes, respectivamente.

Cromosomas Sexuales y Similitudes con Aves

Los monotremas cuentan con 42 cromosomas (autosomas) y 10 cromosomas sexuales. Hasta ahora, son los únicos mamíferos que cuentan con esa cantidad de cromosomas sexuales, donde el macho tiene 5 cromosomas X y 5 cromosomas Y. Curiosamente, estos cromosomas sexuales funcionan como un complejo y si se les compara contra los cromosomas sexuales de la gallina, se puede encontrar un arreglo similar, lo que podría explicar muchas de las similitudes reproductivas en los monotremas y las aves.

Evolución de la Viviparidad y Genes Lácteos

Mientras que los reptiles tienen tres copias funcionales de los genes para la principal proteína del huevo vitelogenina (VTG), en los monotremas encontramos solo una copia funcional (VTG2) y un gen parcial para VTG1. Esto los ha obligado a que, después de nacer, tengan que alimentarse de leche materna, ya que no pueden producir todas las proteínas necesarias para alimentar a la cría dentro del huevo, como ocurre en las aves.

Los genomas de monotrema contienen la mayoría de los genes de la leche que se han identificado en los mamíferos placentarios. Sin embargo, el gen SPINT3, que produce una importante proteína específica de la leche presente en la lactancia temprana de los mamíferos y con un papel probable en la protección de las crías en los marsupiales, está ausente en los monotremas. La comparación entre genomas de mamíferos confirmó que en el ornitorrinco se conserva la región donde están los genes para producir proteínas de la leche, pero contiene dos copias de una nueva proteína que ha evolucionado con una posible función inmunoprotectora y que es similar a SPINT3.

Otras Particularidades Genéticas

• Sistema inmune y crecimiento del cabello: Los genes relacionados con el sistema inmune y el crecimiento del cabello tienen un mayor número de copias en otros mamíferos placentarios. Esto explica por qué la mayoría de los mamíferos han podido desarrollar un pelaje similar, en comparación con el equidna que tiene púas y en el caso del ornitorrinco, su pelaje es fluorescente si se le pone debajo de la luz UV. El sistema inmune de los monotremas es muy limitado, pero cuenta con las defensinas, pequeñas proteínas que van en la leche y sirven para combatir bacterias.
• Pérdida de dientes: La pérdida de dientes también se puede explicar por un número menor de genes en los monotremas, en comparación con los mamíferos. Mientras que en los mamíferos hay 8 genes involucrados en el desarrollo de los dientes, en el ornitorrinco solo podemos encontrar 4 de ellos.
• Digestión estomacal: Con respecto a genes que tienen que ver con la digestión estomacal, hay una gran pérdida de genes, aunque el gen NGN3, que es esencial para el desarrollo del estómago y páncreas, se mantiene tanto en el ornitorrinco como en el equidna.

tags: #reproduccion #de #los #monotremas