Biologia Molecular Mexico

La vida en las cuevas, en ausencia perpetua de luz, impulsa adaptaciones evolutivas extremas, como la pérdida de ojos y pigmentación, observada en los peces que habitan en cuevas. Pero ¿qué ocurre con los animales que solo viven en cuevas durante una parte de su vida? Un nuevo estudio, publicado en Cell Reports, ha secuenciado y analizado el genoma completo de una fascinante rana china, Oreolalax rhodostigmatus (Orho), que vive precisamente esta doble vida.

Los renacuajos de Orho se desarrollan en la oscuridad total de cuevas kársticas, mostrando rasgos típicos de adaptación a cuevas (troglomórficos): ojos degenerados y piel transparente. Sin embargo, tras la metamorfosis, las ranas adultas emergen con ojos completamente desarrollados y piel pigmentada, capaces de vivir fuera de la cueva. ¿Cómo maneja su genoma estas demandas tan opuestas en diferentes etapas de la vida?

Investigadores del Instituto de Biología de Chengdu y colaboradores, secuenciaron el genoma de Orho (3.16 mil millones de pares de bases, con unos 26,000 genes) y analizaron la expresión de genes en diferentes órganos y etapas:

1. Ojos “en Pausa”, No Perdidos: A diferencia de los peces que habitan en cuevas que pierden irreversiblemente sus ojos, los renacuajos de Orho mantienen el desarrollo estructural del cristalino, aunque la función visual (expresión de opsinas, por ejemplo) está suprimida. En la etapa adulta, los ojos recuperan la función y muestran una alta plasticidad transcripcional en respuesta a la luz. ¡Es una estrategia de “poner en pausa” en lugar de “eliminar”!
2. Pigmentación a la Carta: La piel transparente de los renacuajos se debe a una baja actividad de los genes de pigmentación. Sin embargo, tienen dos sistemas: uno que se activa rápidamente con la luz (si un renacuajo sale accidentalmente de la cueva) y otro ontogenético que se activa durante la metamorfosis, independientemente de la luz, preparando a la rana para la vida exterior. La base genética de esto es una expansión notable y única en anfibios de la familia de genes de la tirosinasa (clave para la producción de melanina), con diferentes miembros de la familia activándose en distintas etapas y condiciones.

3. Adaptaciones Sensoriales y Metabólicas: El genoma muestra señales de selección positiva y expansión en genes relacionados con el olfato, el gusto, la visión y la percepción del dolor, sugiriendo adaptaciones sensoriales para compensar la falta de visión en la etapa de renacuajo. Además, los renacuajos muestran una notable acumulación de grasa en el hígado (similar a un hígado graso), probablemente como una adaptación a la escasez de recursos en las cuevas, respaldada por cambios genéticos en genes del metabolismo lipídico.

Conclusión: Una Estrategia Evolutiva Diferente

Este estudio revela que la adaptación a cuevas en Orho sigue una ruta regulatoria distinta a la de los organismos que viven permanentemente en cuevas. En lugar de perder estructuras y genes de forma irreversible, Orho utiliza la plasticidad genética y la regulación diferencial de genes en distintas etapas de su vida para satisfacer necesidades ambientales y fisiológicas radicalmente opuestas. Su genoma contiene las “instrucciones” para dos estilos de vida, activando y desactivando programas genéticos según la etapa y el entorno. Este trabajo no solo ilumina una fascinante estrategia evolutiva, sino que también ofrece un modelo único para estudiar la plasticidad del desarrollo y la base genética de rasgos complejos.

Referencia: Lu, N., Zhu, W., Tang, C.-Y., et al. (2025). Genome of a stage-dependent cave-dwelling frog reveals the genetic mechanism of an extremely divergent biphasic life cycle. Cell Reports, 44, 115640. DOI: 10.1016/j.celrep.2025.115640 (Nota: El DOI y fecha exacta de publicación final pueden variar).