Un roedor africano conserva en su cola una ancestral armadura
Si bien es poco común en los mamíferos, los osteodermos están muy extendidos en otros grupos de vertebrados, incluidos los reptiles, los peces e incluso los anfibios.
Los ratones espinosos africanos mantienen una estructura similar a una armadura debajo de la piel de sus colas, algo que se consideraba exclusivo del armadillo entre las especies de mamífero vivientes.
El inesperado descubrimiento se realizó durante una tomografía computarizada de rutina de especímenes de museo para el programa openVertebrate, una iniciativa para proporcionar modelos 3D de organismos vertebrados para investigadores, educadores y artistas.
"Estaba escaneando un espécimen de ratón del Museo Peabody de Yale, y las colas se veían anormalmente oscuras", dijo en un comunicado el coautor Edward Stanley, director del laboratorio de imágenes digitales del Museo de Historia Natural de Florida.
Inicialmente asumió que esto fue causado por una imperfección introducida durante la conservación del espécimen. Pero cuando analizó las radiografías varios días después, Stanley observó una característica inconfundible con la que estaba íntimamente familiarizado.
"Todo mi doctorado se centró en el desarrollo de osteodermos en lagartos. Una vez que se procesaron los escaneos de muestras, la cola estaba claramente cubierta de osteodermos".
Los osteodermos de ratones espinosos se han observado al menos una vez antes y fueron notados por el biólogo alemán Jochen Niethammer, quien comparó su arquitectura con la mampostería medieval en un artículo publicado en 1975. Niethammer interpretó correctamente las placas como un tipo de hueso, pero nunca siguió su observaciones iniciales, y el grupo fue pasado por alto en gran medida durante varias décadas, hasta que los científicos descubrieron otra peculiaridad aparentemente no relacionada de los ratones espinosos.
Un estudio de 2012 demostró que los ratones espinosos pueden regenerar por completo el tejido lesionado sin dejar cicatrices, una habilidad común en reptiles e invertebrados pero previamente desconocida en mamíferos. Su piel también es particularmente frágil, desgarrando aproximadamente una cuarta parte de la cantidad de fuerza requerida para lesionar la piel de un ratón común. Pero los ratones espinosos pueden curarse el doble de rápido que sus parientes.
Los investigadores que esperan encontrar un modelo para la regeneración de tejido humano han comenzado a mapear las vías genéticas que dan a los ratones espinosos sus extraordinarios poderes curativos. Uno de esos investigadores, Malcolm Maden, tenía un laboratorio en el edificio frente a la oficina de Stanley.
"Los ratones espinosos pueden regenerar la piel, los músculos, los nervios, la médula espinal y quizás incluso el tejido cardíaco, por lo que mantenemos una colonia de estas raras criaturas para la investigación", dijo Maden, profesor de biología en la Universidad de Florida y autor principal del estudio.
Maden y sus colegas analizaron el desarrollo de los osteodermos de ratones espinosos y confirmaron que, de hecho, eran similares a los de los armadillos, pero que probablemente habían evolucionado de forma independiente. Los osteodermos también son distintos de las escamas de los pangolines o las púas de los erizos y puercoespines, que están compuestos de queratina, el mismo tejido que forma el cabello, la piel y las uñas.
Hay cuatro géneros de ratones espinosos, todos pertenecientes a la subfamilia Deomyinae. Sin embargo, aparte de las similitudes en su ADN y, potencialmente, en la forma de sus dientes, los científicos no han podido encontrar una sola característica compartida entre las especies de este grupo que los distinga de otros roedores.
Stanley, sospechando que sus diferencias podrían ser solo superficiales, escaneó especímenes de museo adicionales de los cuatro géneros. En cada uno, encontró colas espinosas de ratones cubiertas por la misma vaina de hueso. Los parientes más cercanos de Deomyinae, los jerbos, carecían de osteodermos, lo que significa que el rasgo probablemente había evolucionado solo una vez, en el antepasado de los antiguos ratones espinosos dispares.
La ubicuidad de los osteodermos en el grupo indica que cumplen una importante función protectora. Sin embargo, no fue evidente de inmediato cuál podría ser esa función, debido a otro atributo peculiar de los ratones espinosos: sus colas son inusualmente desmontables. La pérdida de cola es tan común en algunas especies de ratones espinosos que se ha demostrado que casi la mitad de los individuos de una población dada carecen de ellos en la naturaleza.
"Esto fue un verdadero rasguño de cabeza", dijo Stanley. "Los ratones espinosos son famosos por quitarse los guantes de la cola, lo que significa que la capa externa de la piel se desprende, dejando atrás el músculo y el hueso. Las personas a menudo mastican el resto de la cola cuando esto sucede".
A pesar de sus poderes de regeneración, mudar la cola es un truco que los ratones espinosos solo pueden realizar una vez. A diferencia de algunos lagartos, no pueden volver a crecer sus colas, y no todas las partes de la cola se separan fácilmente.
Para descubrir por qué los roedores que parecen ambivalentes acerca de mantener sus colas se tomarían la molestia de cubrirlas con una armadura, los autores recurrieron a un grupo de geckos cola de pez igualmente extraños de Madagascar.
La mayoría de los geckos carecen de osteodermos, pero como su nombre lo indica, los geckos de cola de pez están cubiertos de placas delgadas superpuestas y, al igual que los ratones espinosos, tienen una piel increíblemente frágil que se muda a la menor provocación.
Según Stanley, los osteodermos en los geckos cola de pez y los ratones espinosos posiblemente funcionen como un tipo de mecanismo de escape.
"Si un depredador muerde la cola, la armadura podría evitar que los dientes se hundan en el tejido debajo, que no se desprende", dijo. La piel exterior y su complemento de placas óseas se separan de la cola cuando son atacados, lo que le permite al ratón escapar rápidamente.