El ratón orejudo andino (Phyllotis vaccarum) es una especie que posee el rango altitudinal más amplio conocido entre los mamíferos terrestres. Esta especie se extiende desde el norte de Chile a nivel del mar, hasta las cumbres de volcanes en la Puna de Atacama, las cuales superan los 6.700 metros de altura. Esta altitud fue, durante décadas, considerada incompatible con la vida de los mamíferos debido a las bajas temperaturas y a la escasez de oxígeno.
Para comprender cómo esta especie ha logrado adaptarse a condiciones tan diferentes, el equipo de investigadores combinó experimentos fisiológicos con análisis genómicos y bioquímicos de ejemplares provenientes de distintos niveles altitudinales. El objetivo principal fue identificar los mecanismos biológicos que hacen posible su supervivencia en algunos de los ambientes más hostiles del planeta.
Según los experimentos, se demostró que los individuos provenientes de alta montaña mantienen una mayor capacidad para producir calor y mantener la temperatura corporal, cuando son expuestos a condiciones equivalentes a 7.000 metros de altitud. También, presentan una mayor capacidad respiratoria en las mitocondrias del músculo esquelético, lo que les permite sostener un metabolismo más eficiente en ambientes donde el oxígeno es extremadamente escaso. Estas diferencias fueron observadas al compararlos con individuos de la misma especie provenientes de tierras bajas y con especies emparentadas que solo habitan cerca del nivel del mar.
El Dr. Pablo Sabat destacó que su laboratorio fue el centro de las pruebas fisiológicas con animales vivos y explicó que: “Allí se realizaron los experimentos de ‘jardín común’, donde ratones capturados en la costa y en las cumbres fueron aclimatados a las mismas condiciones para descartar efectos de aclimatización. Luego, con el apoyo del estudiante de Doctorado Francisco del Basto se llevaron a cabo determinaciones de respirometría de flujo continuo bajo condiciones extremas de frío e hipoxia, simulando altitudes de hasta 7.000 metros. Estas pruebas permitieron demostrar que la ventaja de los ratones de altura reside en su metabolismo muscular y no en su sangre. Además, evaluamos respiración mitocondrial, enzimas metabólicas, afinidad de la hemoglobina por oxígeno y capacidad enzimática para detoxificar toxinas”.
Para el académico del Departamento de Ciencias Ecológicas, la publicación de estos resultados en Science representa “un hito de relevancia mundial, ya que solo acepta investigaciones que transforman nuestra comprensión de la biología. Para nosotros, este logro válida que en la Universidad de Chile y en el país se realiza investigación científica de primera línea, capaz de liderar la experimentación más compleja de un estudio internacional encabezado por el profesor Jay Storz, de la Universidad de Nebraska. Este trabajo, fruto de una colaboración con dicha institución y otras entidades nacionales e internacionales, demuestra que la ciencia chilena está en el centro de descubrimientos que desafían paradigmas mundiales sobre la evolución y la supervivencia en límites extremos”.
Próximos desafíos de la investigación
Según el Dr. Sabat, las futuras investigaciones se centrarán en descifrar la ecología trófica de estos ratones. “Tras el hallazgo de restos de hojas de coca y ajo en sus estómagos en la cima, esto sugiere que tienen una dieta oportunista basada en residuos humanos. Además, se profundizará en la biotransformación de toxinas, investigando cómo estos animales han evolucionado para procesar tóxicas substancias mientras luchan por respirar en ambientes hipóxicos”, finalizó.
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