Tarsos emplumados en las gallinas

Eche por un momento la vista atrás e imagine que usted nunca ha visto una gallina de raza y que cuando oye hablar de este ave a su mente sólo le viene la icónica imagen de un pollo que puede adquirir en el supermercado o una gallina ponedora que nutría de huevos la despensa de nuestras abuelas. Imagine ahora que por vez primera en su vida observa un Brahma o una Cochinchina y que a simple vista no puede ver las patas de estas gallinas: en vez de patas usted estaría viendo un montón de plumas que dan la sensación de ser aparentemente una especie de alas posteriores. Sin duda, sería una impresión un poco extraña. 

En 2003 fueron encontrados fósiles de dinosaurios en los que podían observarse huellas de plumas en las rocas. Antes de que los animales muertos se fosilizaran, el sedimento se formaba una vez contorneada la figura, por lo que podemos saber que ciertos dinosaurios tenían plumas. Los microraptores, género de dinosaurios que vivieron hace unos 130 millones de años, al igual que razas de gallinas como Brahma o Cochinchina, tenían plumas en las patas. La evolución de extremidades tanto superiores como inferiores de los dinosaurios ha sido muy parecida y con el tiempo las plumas de las patas fueron sustituidas por escamas dependiendo del hábitat natural de cada especie de dinosaurio. 

El cambio de patas escamadas a tarsos emplumados ha sido causado en las gallinas por la genética y es muy probable que sucediera en tiempos prehistóricos. Por tanto, en su origen más remoto, gallinas de raza con las patas emplumadas como Brahma y Cochinchina pudieron ser microraptores terópodos (con dos patas largas y traseras). ¿Por qué algunas plumas son tan duras e incluso tan rígidas como las de las alas, colas y patas? Es una pregunta que a lo largo del tiempo se ha ido contestando muchas veces en función de los  últimos avances científicos en la evolución de las aves y de la investigación comparada entre dinosaurios y aves modernas. 

Cuando las gallinas de raza Brahma, por ejemplo, aún eran meros dinosaurios, las plumas de las extremidades anteriores y posteriores eran utilizadas para realizar un burdo vuelo o para darse impulso para saltar y deslizarse entre las copas de los árboles. Otras sugerencias respecto a la utilidad de las plumas de los tarsos en gallinas de raza moderna es que estaban hechas para la protección contra el clima frío, al igual que las personas nos ponemos botas en invierno, y contra el calor, del mismo modo que nos protegemos de las radiaciones solares. Podrían darse una serie infinita de respuestas acerca de su utilidad, pero otra pregunta es mucho más interesante: ¿cómo es posible que las patas de algunas razas de gallina estén emplumadas?

El descubrimiento de varios fósiles en Alemania y China gracias a los trabajos de investigación científica han permitido llegar a la siguiente conclusión: primero hubo plumas y después hubo escamas. Debido a las vías de señalización molecular durante el desarrollo embrionario, las plumas se transformarían en escamas. La molécula denominada betacatenina evita que las plumas crezcan en las patas, produciendo escamas.  Esta sustancia evita que las células se agrupen en la capa de revestimiento inferior de la piel y se agrupen con el fin de formar las plumas. Por otro lado,  a la inversa, otras moléculas pueden inhibir la expresión de la betacatenina por lo que las células empezarán a agruparse y se formarán folículos para que más tarde empiecen a crecer las plumas. Al mismo tiempo, otra molécula de señalización denominada Sonic Hedgehog (SHH) juega un papel fundamental respecto a cómo y dónde las plumas van a crecer. La explicación es muy sencilla: en el embrión, en la gestación del ave se produce una especie de programación para que ésta nazca recubierta de plumas a lo largo de todo su cuerpo. Considerando razas con los tarsos emplumados, las plantas y una pequeña tira de piel en la parte trasera de las patas (es el mismo tipo de piel que la de las plantas) son las únicas partes que no se ven afectadas por la débil y efímera expresión de la molécula SHH que empieza a hacer su aparición a partir del octavo día del desarrollo embrionario.

Las razas de gallinas que tienen los tarsos emplumados carecen de la cualidad de convertir plumas en escamas y, por tanto, les crecen plumas hasta en los lugares más restringidos de sus patas. Las plumas de las patas no surgen como consecuencia de un gen que produce plumas en patas desnudas sino que son causadas por genes que inhiben los mecanismos para evitar la presencia de plumas en las patas. Salvando las distancias, las gallinas son como pequeños dinosaurios. Ciertas películas nos han transmitido que los dinosaurios no tenían plumas y que daban la impresión de ser reptiles gigantescos. Por lo tanto, podríamos pensar que los ancestros de las gallinas no tenían plumas en las patas pero esta afirmación no es cierta: la ciencia ha descubierto que los dinosaurios de los que provienen nuestras gallinas tenían plumas, también en las patas. Por esta razón, podría determinarse que las plumas en las patas no son un “extra añadido” de las gallinas que criamos, sino que las patas emplumadas son originales, lo que significa que, desde una perspectiva evolutiva, las  razas con las patas emplumadas son más primitivas que las razas con las patas desnudas. 

Las investigaciones han demostrado además que existe un mecanismo que modifica la epidermis en todo tipo de formas: escamas que se superponen, plumas, plantas con forma hexagonal, etc. Todo esto ocurre en el embrión y está programado de antemano. Cuando se observan de cerca las patas de una gallina podrán verse diferentes formas de las escamas. Las plantas tienen diferentes escamas que las patas y escamas y plumas son elementos diferentes también. La investigación ha mostrado diferentes formas de las escamas y también diferentes tipos de plumas que están programados en el embrión por el “software de la gallina”.

Ahora que conocemos que las moléculas de señalización determinan si el ave tiene las patas desnudas o emplumadas, podemos buscar los diferentes tipos de plumas que recubren las patas porque no todas las razas tienen tantas plumas en las patas como las razas Brahma y Cochinchina. La diferencia de densidad de plumas en las patas es producida por unos genes que determinan la cantidad y la ubicación de las plumas en las patas y tarsos de las gallinas. 

La bibliografía acerca de la formación de las plumas de las patas, incluso la más reciente, no es del todo concluyente respecto a los genes y alelos relacionados con el fenotipo y su localización en el cromosoma 13. Por ende, tanto para las plumas de las patas como para los jarretes de buitre es evidente que no está exactamente definido por qué se produce su formación, en comparación con otros rasgos que son afectados por un sólo gen, como los genes que afectan a algunos tipos de crestas o en qué región se ubican y como influencian a otros genes. 

Los tarsos emplumados son como una almohadilla de plumas que ininterrumpidante se extiende alrededor de los dedos y que recubre por completo esta parte del cuerpo de la gallina. No existe un límite sobre la longitud y densidad de las plumas de los tarsos, pero en avicultura reina el principio básico que reza “cuanto más mejor”. Diversos factores intervienen en la densidad de las plumas: la genética de los padres, alimentación, edad, comportamiento de los animales, las condiciones de cría y manejo del criador. 

El gen Pti es el responsable del emplumamiento de las patas, que proviene del término  ptilopody, que en griego significa “con plumas en las patas”. El gen es incompletamente dominante lo que significa que una copia del gen produce un emplumamiento parcial, como en el  caso de Faverolles y Breda que son algunas de las razas que tienen una copia de este gen (Pti- 1). Brahma y Croad Langshan también tienen una única copia del gen, pero cada una tiene un alelo diferente que explica la diferencia de emplumamiento entre las patas de ambas razas, por lo que para distinguir cada alelo se añadió una L (Langshan Pti-1L) y una B (Brahma Pti-B). 

Aún más emplumadas, las razas Cochinchina y Sultana, además de portar el gen Pti-1 tiene otra copia del gen llamado Pti- 2. Así, la Sultana tiene el mismo gen que la Langshan y además la segunda copia del gen Pti- 2 (Pti-1L + Pti-2) y la Cochinchina tiene el mismo alelo que la Brahma y el gen Pti-2  (Pti1B + Pti-2).

ESQUEMA GENÉTICO

Esquema de cómo la genética afecta a la cantidad de plumaje en las patas de las gallinas de raza. Pti es dominante y para las patas desprovistas de plumas es el esquema es pti+. Pti-1B es dominante sobre Pti-1L.  Aunque los jarretes de buitre pudieran estar afectados por otros genes, sólo son visibles en combinación con las plumas de las patas. Los jarretes en principio son recesivos y se señalan con una v minúscula; la ausencia de jarretes se expresa como V+. Cuando las plumas de las patas se manifiestan débilmente como en la raza Croad Langshan, los jarretes pueden estar presentes, pero no son perceptibles. 

Cuando un criador realiza un cruce entre un individuo con patas emplumadas y otro de patas desnudas (por ejemplo para obtener el gen de un color que porta el individuo sin plumas en las patas para ponerlo en una gallina con tarsos emplumados) verá que no toda la descendencia tendrá la misma densidad o cantidad de plumas en los tarsos. Es el gen del progenitor con patas desnudas el que determinará la cantidad de plumas que mostrarán las crías. Este gen (pti+) impide la formación de las patas emplumadas, pues en origen todas las gallinas tienen plumas en las patas. En un cruce, este gen también está presente en la descendencia y aunque el gen Pti es dominante en algunos casos es muy difícil conseguir el emplumado de las patas. 

Este tipo de resultados dieron lugar a pensar que un inhibidor de las plumas de las patas estaba presente, lo que podría ser debido a una de las moléculas necesarias para obtener las plumas de las patas. No es sólo el único gen que afecta a las plumas de las patas lo que determina la cantidad de plumas en las patas, sino que hay todo un ejército de señalización de moléculas trabajando que pueden crear imágenes totalmente diferentes. 

Jarretes de buitre y tarsos emplumados

Los jarretes de buitre son plumas duras que nacen en la parte exterior del muslo y son tan rígidas como las plumas de las alas. Estas plumas están ligeramente inclinadas hacia dentro y sólo se expresan cuando hay plumas en las patas. En 2009, Ben Dorshorst descubrió que el gen Pti estaba en el cromosoma 13 y en esta misma localización también se encontró el gen que afecta a los jarretes de buitre. Esta coincidencia podría suponer que los jarretes podrían formar parte de la pata emplumada y no ser un gen separado, aunque aún no está del todo claro. 

Criadores alemanes postulan que cuando una gallina tiene jarretes de buitre, también tendrá plumas en el dedo central, aunque esta afirmación no es cierta. Los jarretes se expresan en cualquier tipo de patas emplumadas aunque sea mínima o medianamente como Croad Langshan o muy emplumadas (Brahma y Cochinchina). Las plumas en el dedo central o medio no están relacionadas con los jarretes de buitre. Por tanto, una gallina que tenga jarretes de buitre no necesariamente tendrá que tener emplumado el dedo medio.  

Patas de dinosaurio: raza Pavlov (pti-3)

Las plumas de las patas están en la mayoría de las razas en la parte externa y frontal de la pata y puede extenderse por los dedos. Es un patrón regulado y dirigido por las células en el embrión que puede, en cualquier caso, producir escamas o dar la señal en el octavo día para dejar que crezcan las plumas de las patas. El interior y la parte posterior (por debajo de los jarretes) de las patas están desprovistas de plumas, incluso en las razas muy emplumadas como Brahma y Cochinchina. 

Sin embargo, la raza de origen ruso Pavlov es una raza muy particular pues tiene plumas en todos sus dedos y lo largo de sus patas. El gen que afecta a esta raza es pti-3 y las plumas de las patas son recesivas, mucho más suaves y están acostadas sobre otras plumas de las patas. Los jarretes de la raza Pavlov están muy ceñidos. Cuando se cruzan individuos con el gen pti-3 con individuos con las patas desprovistas de plumas, el 40% de la descendencia tendrá pequeñas plumas en las patas pero aún sin desarrollar del todo. 

Textos y fotos: Sigrid Van Dort para la revista AVIOCIO