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En la cima de un volcán andino de 6.739 metros, donde el aire es escaso, las temperaturas casi siempre están bajo cero y los humanos luchan por sobrevivir, un pequeño ratón con orejas de hoja se ha convertido en su hogar: se alimenta de plantas tóxicas.
Un equipo internacional que incluía investigadores de la Universidad McMaster en Hamilton, Ontario, ha descubierto algunos de los trucos biológicos detrás de esa hazaña. El estudio, publicado el jueves en la revista Cienciadescubrieron que los ratones andinos con orejas de hoja de gran altitud pueden generar calor de manera más efectiva cuando el oxígeno es escaso. La evidencia genética también sugiere que se han adaptado para procesar compuestos dañinos en sus alimentos.
la especie, Phyllotis vaccarumha sido encontrado en la cumbre del Volcán Llullaillaco, en la frontera entre Chile y Argentina. A esa altura, cada respiración proporciona alrededor del 44 por ciento de oxígeno como al nivel del mar.
«El ambiente es tan árido que no se puede imaginar que algo pueda vivir allí… Saber realmente que estos ratones viven allí de manera rutinaria y sobreviven, fue bastante alucinante», dijo Grant McClelland, profesor de biología de McMaster y coautor del estudio.
La especie tiene el rango de elevación más amplio conocido de cualquier mamífero, viviendo desde el nivel del mar a lo largo de la costa norte de Chile hasta las cumbres andinas a más de 6.700 metros de altura.
Los investigadores recolectaron ratones en ese rango, compararon sus genomas y probaron animales de tierras altas y bajas en las mismas condiciones de laboratorio. Midieron la producción de calor a niveles de oxígeno que simulaban el nivel del mar, 4.300 metros y 7.000 metros.
Todos los ratones perdieron parte de su capacidad de producir calor a medida que disminuía el oxígeno. Pero los ratones de las tierras altas perdieron menos que los miembros de las tierras bajas de la misma especie y una especie de tierras bajas relacionada, una ventaja que podría salvar vidas en condiciones de congelación.
Esa ventaja es importante porque producir calor corporal requiere oxígeno para alimentar los músculos hambrientos de energía, dijo McClelland.
Diseñado para el aire frío y enrarecido y un menú difícil
Los ratones de las tierras altas parecen obtener ventaja de la forma en que esos músculos producen y utilizan energía.
«Debido a que hace tanto frío en estas elevaciones, otra cosa realmente importante que deben poder hacer es temblar para mantener sus cuerpos calientes», dijo Graham Scott, profesor de biología de McMaster y coautor.
«Y entonces, la forma en que los músculos apoyan el metabolismo para temblar es muy parecida a la forma en que un corredor de maratón apoyaría el movimiento».
En un músculo de la pata trasera utilizado para temblar, las mitocondrias de los ratones de las tierras altas tenían una mayor capacidad para convertir el oxígeno y los nutrientes en energía que las de los ratones de las tierras bajas. Las mitocondrias son estructuras dentro de las células que combinan oxígeno y nutrientes para producir energía utilizable.
«Una de las cosas más importantes es que hay más… Están repletas de mitocondrias», dijo Scott. Las mitocondrias también tienen «una capacidad realmente alta para utilizar combustibles lipídicos».
Esto es importante porque los lípidos o grasas proporcionan una fuente duradera de energía para temblar.
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Pero algunos de los hallazgos más sorprendentes del estudio tuvieron que ver con la comida.
Muy poco crece en las laderas más altas, lo que deja a los ratones pocas opciones sobre qué comer. El análisis genético reveló signos de selección en genes que ayudan a desintoxicar compuestos vegetales dañinos.
«A estas alturas, realmente tienen que comer todo lo que encuentran», dijo Scott. «Estos ratones han tenido que adaptarse para poder comer estas plantas que contienen compuestos tóxicos».
Para un mamífero lo suficientemente pequeño como para caber en una mano, sobrevivir a cerca de 7.000 metros es un logro enorme, y un recordatorio de que los científicos aún pueden subestimar dónde puede florecer la vida.
«La evolución nunca deja de sorprendernos como biólogos», dijo McClelland, «porque en cualquier entorno que observemos en la Tierra, incluidos aquellos que parecen ser completamente inhóspitos para la vida misma, probablemente encontraremos algo que ha encontrado una manera de sobrevivir y prosperar en ese entorno».
