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Los patrones de color de los perros se explican por promotores modulares de origen cánido antiguo
Hay perros de todas las formas y tamaños, pero las variaciones en los patrones de color proporcionan algunas de sus características más distintivas. Un estudio recién publicado arroja luz sobre un subconjunto de estos patrones, lo que inesperadamente lleva a plantear nuevas preguntas sobre los principios de la evolución canina que se han mantenido durante mucho tiempo.
El estudio, del que es coautora la profesora Danika Bannasch, titular de la Cátedra Maxine Adler de Genética de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de California en Davis, se publicó el 12 de agosto en Nature Ecology & Evolution. Revela variantes estructurales que controlan la expresión del gen de la proteína de señalización del agutí, o ASIP, en dos lugares distintos para producir cinco patrones de color distintivos en los perros. Estos patrones diferentes están muy extendidos y se dan en cientos de razas de perros y en cientos de millones de perros de todo el mundo.
La cuestión de cuándo surgieron estos cambios sorprendió al grupo de investigadores internacionales.
Descubrieron que la combinación genética de uno de los patrones de pelaje -el amarillo dominante, o DY- se comparte con los lobos blancos árticos y, según el análisis filogenético, se originó en un cánido extinto que divergió de los lobos grises hace más de 2 millones de años.
"Aunque pensamos en toda esta variación del color del pelaje entre los perros, parte de ella se produjo mucho antes de que los "perros" fueran perros", afirma Bannasch. "La genética resulta ser mucho más interesante porque nos dice algo sobre la evolución de los cánidos".
Los investigadores plantean la hipótesis de que los colores más claros del pelaje habrían sido ventajosos para un ancestro cánido extinto en un entorno ártico durante los períodos de glaciación de hace 1,5 a 2 millones de años. La selección natural habría hecho que ese patrón de pelaje persistiera en la población que finalmente dio lugar a los perros y los lobos.
"Al principio nos sorprendió descubrir que los lobos blancos y los perros amarillos tienen una configuración de ADN ASIP casi idéntica", afirma Chris Kaelin, del Instituto HudsonAlpha de Biotecnología de Huntsville (Alabama), que es cofundador del trabajo con Bannasch. "Pero nos sorprendió aún más cuando resultó que una configuración específica de ADN tiene más de dos millones de años, antes de la aparición de los lobos modernos como especie".
Bannasch realizó la investigación durante un año sabático en el laboratorio del profesor Tosso Leeb en la Universidad de Berna (Suiza). Su trabajo en la UC Davis se centra en la identificación de las causas moleculares de las enfermedades hereditarias en perros y caballos. Durante una de las reuniones del laboratorio de Leeb se interesó por averiguar la base de los colores negro y fuego del pelaje de los perros.
Bannasch amplió su colaboración para incluir a sus colegas del Instituto HudsonAlpha, que podían aportar su experiencia en filogenética y en el patrón del pelaje de los mamíferos.
Dos mutaciones dan lugar a cinco fenotipos
Los lobos y los perros pueden producir dos tipos diferentes de pigmentos, uno negro llamado eumelanina y otro amarillo, la feomelanina. La producción regulada con precisión de estos dos pigmentos en el momento y lugar adecuados del cuerpo da lugar a patrones de color de pelaje muy diferentes. La producción de feomelanina (amarilla) está controlada por la proteína de señalización agouti, que es producida por el gen ASIP.
Los investigadores se dieron cuenta de que ninguna mutación genética por sí sola explicaba los cinco principales fenotipos de color. Los perros necesitan mutaciones en dos áreas del gen ASIP para obtener diferentes patrones de pelaje. Bannasch y sus colegas cambiaron el nombre de los fenotipos para describir mejor las variaciones: amarillo dominante, amarillo sombreado, agutí, silla de montar negra y espalda negra. También descubrieron que el haplotipo del amarillo dominante era mucho más antiguo de lo previsto.
"No procedía de los lobos modernos. Había existido durante mucho más tiempo", dijo Bannasch.
Así pues, los investigadores analizaron la genética de lobos y perros antiguos para confirmar que el haplotipo amarillo dominante existe desde hace unos dos millones de años, mucho antes de la domesticación de los perros, hace unos 30.000 años.
El patrón negro de la espalda se identificó en una muestra de perro de hace 9.500 años, lo que demuestra que la rica variación de colores del pelaje de los perros estaba presente en los primeros compañeros caninos.
Además de su investigación científica, Bannasch es una apasionada de la cría y el adiestramiento de perros. Además de sus perros cobradores de pato de Nueva Escocia, Bannasch tiene un perro de granja danés de lomo negro. Poco después de volver a Davis, trajo a casa su segundo ejemplar de esa raza, que lleva el patrón amarillo dominante. Ahora todo lo que necesita son los otros tres patrones de pelaje, bromea, y tendrá un conjunto completo.
Fuentes, créditos y referencias:
Danika L. Bannasch et al, Dog colour patterns explained by modular promoters of ancient canid origin, Nature Ecology & Evolution (2021). DOI: 10.1038/s41559-021-01524-x