¿Por qué los pandas gigantes nacen tan pequeños?

domingo, diciembre 22, 2019

Los pandas gigantes rosados, ciegos e indefensos, por lo general, pesan alrededor de 100 gramos al nacer. Sus madres son 900 veces más masivas que eso.Eso plantea una pregunta que ha molestado a los biólogos: ¿por qué la disparidad? Nadie sabe la respuesta, pero al comparar el crecimiento óseo en osos, perros y otros animales recién nacidos, los científicos descubren que una idea no se sostiene.





Esta diferencia de tamaño inusual ha dejado a los investigadores desconcertados durante años. Con algunas excepciones entre animales como equidnas y canguros, ningún otro mamífero recién nacido es tan pequeño en relación con sus madres. Nadie sabe por qué, pero un estudio de la Universidad de Duke de huesos en 10 especies de osos y otros animales descubre que algunas de las teorías actuales no se sostienen.

La profesora de biología de Duke Kathleen Smith y su ex alumna Peishu Li publicaron sus hallazgos este mes en el Journal of Anatomy .

Es difícil encontrar esqueletos de panda bebé, pero los investigadores pudieron estudiar los restos conservados de pandas bebés nacidos en el Zoológico Nacional Smithsonian en Washington, DC

La primera pareja de pandas del Zoológico Nacional, Ling-Ling y Hsing-Hsing, tuvo cinco cachorros a término en la década de 1980, pero ninguno de ellos sobrevivió mucho después del nacimiento.

Los investigadores tomaron micro-tomografías computarizadas de dos de esos cachorros, junto con grizzlies recién nacidos, osos perezosos, osos polares, perros, un zorro y otros animales estrechamente relacionados del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural y el Colegio de Veterinarios del Estado de Carolina del Norte.

Utilizaron los escaneos para crear modelos digitales en 3-D del interior óseo de cada bebé al nacer.

A medida que un animal bebé crece y se desarrolla dentro del útero, sus huesos y dientes también lo hacen. Los investigadores examinaron el grado de osificación, o cuánto se ha formado el esqueleto en el momento del nacimiento. Observaron si los dientes habían comenzado a calcificarse o erupcionar, y el grado de fusión entre las placas óseas que forman el cráneo.

El panda puede ser un ejemplo extremo, pero todos los osos tienen bebés desproporcionadamente pequeños, dijo Li. El peso al nacer de un oso polar recién nacido como fracción del de la madre es menos de 1: 400, o menos de la mitad del uno por ciento de su masa corporal. Para la gran mayoría de los mamíferos bebés, incluidos los humanos, el promedio está más cerca de 1:26.

Una idea de hace décadas vincula los bajos pesos al nacer en osos con el hecho de que, para algunas especies, el embarazo se superpone con la hibernación invernal. Las mujeres embarazadas no comen ni beben durante este tiempo, dependiendo principalmente de sus reservas de grasa para sobrevivir, sino que también descomponen los músculos para suministrar proteínas al feto.

La idea es que, enérgicamente, las mujeres solo pueden permitirse alimentar a sus bebés de esta manera durante tanto tiempo antes de que esta descomposición de los tejidos amenace su salud. Al acortar el embarazo y dar a luz a bebés pequeños e inmaduros, los osos desplazarían más su crecimiento hacia afuera del útero, donde los bebés pueden vivir de la leche rica en grasa de su madre en lugar de agotar sus músculos.

Los defensores de la teoría reconocen que no todos los osos, incluidos los pandas, hibernan durante el invierno. Pero la idea es que el peso al nacer pequeño está 'encerrado' en el árbol genealógico del oso, evitando que los parientes que no hibernan también desarrollen bebés más grandes.

"Ciertamente es una hipótesis atractiva", dijo Smith.

Pero la investigación del equipo de Duke muestra que este escenario es poco probable. Los investigadores no encontraron diferencias significativas en el crecimiento óseo entre los osos en hibernación y sus contrapartes que permanecen activas durante todo el año y no ayunan durante el embarazo.

De hecho, a pesar de ser pequeños, los investigadores descubrieron que la mayoría de los esqueletos de osos son tan maduros como sus primos animales cercanos.

El resultado es que el oso panda es la única excepción a esta regla. Incluso en un bebé panda a término, los huesos se parecen mucho a los de un cachorro beagle entregado prematuramente durante varias semanas.

"Eso sería como un feto humano de 28 semanas" al comienzo del tercer trimestre, dijo Smith.

Otros factores podrían haber empujado a los bebés panda hacia tamaños más pequeños con el tiempo, algunos investigadores culpan a su dieta solo de bambú, pero los datos son escasos, dijo Li. Los investigadores dicen que la apariencia embrionaria del oso panda probablemente tenga que ver con una peculiaridad del embarazo panda.

Todos los osos experimentan lo que se llama "implantación retrasada". Después de que el óvulo es fertilizado, el futuro feto entra en un estado de animación suspendida, flotando en el útero durante varios meses antes de implantarse en la pared uterina para reanudar su desarrollo y prepararse para el nacimiento.

Pero mientras otros osos se gestan durante dos meses después de la implantación, los pandas gigantes se hacen en un mes.

"Básicamente no están bien cocidos", dijo Li, ahora un doctorado. estudiante de la Universidad de Chicago.

Los investigadores dicen que solo observaron esqueletos en este estudio, y podría ser que otros órganos como el cerebro cuentan una historia diferente. Pero el nuevo estudio sugiere que los pandas bebés siguen la misma trayectoria que otros parientes de mamíferos: sus huesos maduran en la misma secuencia y a ritmos similares, pero en un horario truncado.

"El desarrollo simplemente se acorta", dijo Smith.

Los científicos todavía están buscando una explicación completa de por qué el diferencial de tamaño peculiar del panda evolucionó con el tiempo geológico y cómo.

"Realmente necesitamos más información sobre su ecología y reproducción en la naturaleza", dijo Smith, y es posible que no tengamos mucho tiempo dado su riesgo de extinción. Pero este estudio los acerca un paso más a una respuesta.

Esta investigación fue apoyada por una subvención del Programa de Usuario de Pregrado de Instalaciones de Instrumentación de Materiales Compartidos, el Departamento de Biología de Duke y la Oficina de Investigación de Pregrado de Duke.

Fuente y enlace de investigación:  

Peishu Li, Kathleen K. Smith. Anatomía esquelética comparativa de los ursidos neonatales y la extrema altricialidad del panda gigante . Journal of Anatomy , 2019

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