Cómo se une un Elefante Africano

Antes de que empezara mi amor por los dinosaurios, adoraba a los elefantes. Mi yo de cuatro años de edad pasaba horas en el sofá viendo documentales de elefantes, un casco de médula firmemente fijado a mi cabeza y mi fiel compañera Koba a mi lado. (Un elefante de peluche negro más grande que yo, Koba estaba lleno de un relleno barato al que era alérgico. Tuve bronquitis crónica durante años antes de que alguien descubriera la conexión y Koba desapareció abruptamente de mi dormitorio.) Y cuando no los estaba viendo en el set, imaginé elefantes vagando por los confines escasamente vegetados del patio trasero suburbano de mi familia. Yo era el pastor de mis cargas elefantinas ficticias, y, inocente del hecho de que los elefantes en la televisión corrían de los disparos de los cazadores, guié a mi manada imaginaria de un lugar a otro disparando a mi «motor de elefantes» más humano.»

todavía tengo una afición por los elefantes. Los proboscideos son resultados maravillosamente extraños adaptados por millones de años de evolución: inmensas cubas de fermentación ambulantes con hocicos prensiles, un gran grado de inteligencia y vidas emocionales intensas. Si intentaba explicar lo que es un elefante a alguien que nunca había visto uno u oído hablar de uno antes, no podía culparlo si pensaban que había tomado demasiados tirones de la botella. Los elefantes son criaturas realmente fantásticas, hechas aún más maravillosas por el hecho de que todavía hay mucho sobre ellos que no sabemos. Cómo un pequeño feto de elefante se convierte en el mamífero terrestre más grande del mundo es una parte de ese territorio aún misterioso.

A principios de esta semana, escribí un breve artículo para Nature News sobre un estudio que estimó el tiempo mínimo requerido para que un mamífero del tamaño de un ratón evolucionara a la estatura de un elefante en aproximadamente 24 millones de generaciones. Hay una buena razón para que la inflación de mamíferos tome tanto tiempo. Vivir en grande requiere una serie de modificaciones estructurales, como patas robustas para soportar un cuerpo más pesado, a lo largo de muchas, muchas generaciones. Sin embargo, por magníficas que puedan ser tales transformaciones evolutivas, el crecimiento temprano de los elefantes modernos es igual de espectacular. Cada elefante que ha vivido comenzó como una sola célula. Durante 640 días o más, un feto de elefante africano en desarrollo pasa de una mota microscópica a un recién nacido de 200 libras, y si ese bebé es afortunado, crecerá hasta pesar más de 3 toneladas y se parará a más de nueve pies de altura en el hombro como adulto.

Pero, hasta ahora, nadie sabía cómo los esqueletos de esos pequeños elefantes desarrollado en el vientre. Se han descrito diferentes aspectos de la reproducción de elefantes, pero la serie de cambios anatómicos por los que pasan los fetos de elefantes no ha recibido mucha atención. En un informe de la Royal Society B publicado esta semana, el zoólogo Lionel Hautier de la Universidad de Cambridge y los coautores finalmente describen cómo crecen los esqueletos de elefantes fetales.

El objetivo del estudio fue discernir el momento de la osificación en elefantes africanos bebés, cuando el cartílago que forma su esqueleto en desarrollo es reemplazado por hueso. Hautier y sus colegas estudiaron y tomaron tomografías computarizadas de 17 elefantes africanos no nacidos que variaban en tamaño de poco más de una pulgada a casi un pie de largo. Los cambios dramáticos en los elefantes no nacidos son fáciles de ver. En un pequeño espécimen de 99 días de edad, solo partes de las mandíbulas, la parte superior del brazo y la parte superior de las piernas están osificadas, pero a los 118 días una parte mayor del cráneo, muchas de las costillas y partes adicionales de las extremidades se han transformado en hueso. Dos meses más tarde, alrededor de 176 días, el esqueleto está bien desarrollado, y las principales áreas restantes de cartílago se encuentran alrededor de las diversas articulaciones de las extremidades.

En los detalles, sin embargo, los elefantes africanos se desarrollan de maneras sutilmente diferentes de muchos otros mamíferos placentarios. En cuanto al cráneo, los elefantes africanos son como otros mamíferos en el desarrollo de sus mandíbulas primero, pero difieren en que los elementos del cráneo en particular, el periódico (un elemento que rodea la abertura de la oreja) y el basioccopital (un elemento que bordea el orificio en la base del cráneo), cambian a hueso relativamente tarde. Y, en el resto del esqueleto, los elefantes africanos se distinguen de otros placentarios en que partes de las caderas, los brazos superiores y las vértebras del tronco se osifican temprano, mientras que las vértebras del cuello y los dedos se osifican tarde.

En el momento en que el elefante fetal está aproximadamente a un tercio del período de gestación, el noventa por ciento de los elementos esqueléticos al menos han comenzado a cambiar a hueso. Esta osificación temprana y rápida contrasta claramente con el patrón de desarrollo observado en algunos otros mamíferos. Más alto y coautores señalan que los ratones, hámsters y otros roedores solo alcanzan el mismo grado de osificación durante la última parte del período de gestación, cerca del nacimiento, aunque esto puede ser una peculiaridad de los roedores. Esta incertidumbre se debe al hecho de que solo unos pocos mamíferos placentarios han sido estudiados lo suficientemente bien como para saber cómo se desarrollan sus esqueletos en el útero. En general, sin embargo, el nuevo estudio parece apoyar la idea de que los mamíferos placentarios con largos períodos de gestación tienen crías cuyos esqueletos comienzan a osificarse relativamente temprano.

La naturaleza precoz de los elefantes bebés podría parecer una buena razón para un desarrollo tan rápido. Un elefante recién nacido debe caminar rápidamente y mantenerse al día con la manada, prácticamente arranca al suelo. Un esqueleto sólido y bien desarrollado es una necesidad. Pero Hautier y sus colegas señalan que los esqueletos de nuestra especie comienzan a osificarse aproximadamente al mismo tiempo en gestación que los elefantes fetales, a pesar del hecho de que nacemos indefensos y requerimos un largo período de tiempo antes de que podamos siquiera comenzar a movernos. Los elefantes bebés ciertamente requieren un esqueleto bien desarrollado para mantenerse al día con sus madres, pero el inicio temprano de la osificación puede no estar conectado con sus vidas precoces. Ahora que tenemos una comprensión básica de cómo los pequeños elefantes comienzan a crecer, tal vez podamos comenzar a abordar algunos de estos rompecabezas restantes.