A estos anfibios les crecen pulmones al principio, hasta que desaparecen misteriosamente

larva de salamandra pulmonada
Larva de la salamandra sin pulmones Hemidactylium scutatum. (Zachary R. Lewis)

Las salamandras pletodóntidas respiran a través de su viscosa piel y sus tejidos bucales

Pulmones. No podemos vivir sin ellos, ni tampoco la mayoría de los animales que llevan sus esqueletos por dentro. Sin embargo, algunos extraordinarios anfibios ya no se molestan con estos delicados y mucosos órganos.

Los científicos han descubierto que algunos animales sin pulmones comienzan a desarrollar estos órganos respiratorios al principio, y luego su proceso de desarrollo cambia de opinión.

Estos animales, las salamandras pletodóntidas, se han salido con la suya al no tener pulmones al respirar a través de su viscosa piel y sus tejidos bucales durante al menos 25 millones de años. Para hacer esto, deben cubrirse con una sustancia viscosa, como si estuvieran usando la mucosidad de sus pulmones en el exterior, porque solo pueden absorber oxígeno a través de la piel si permanece húmeda.

Las pletodóntidas sin pulmones son el grupo más grande de salamandras con casi 478 especies, que se encuentran principalmente en las Américas, con algunas en Europa y Corea del Sur.

Poco se sabe acerca de cómo pierden sus pulmones estos anfibios, por lo que el biólogo evolutivo de la Universidad de Harvard, Zachary Lewis, y sus colegas observaron más de cerca a estos amantes del agua de sangre fría.

"Confirmamos que se forma un incipiente pulmón en embriones de varias especies", escriben los investigadores en su artículo. "Sus características morfológicas se asemejan mucho a las que se observan en el ajolote, Ambystoma mexicanum, una salamandra arremetida".

ajolote mexicano

Imagen: Ajolote mexicano (Ambystoma mexicanum)

Estos pulmones embrionarios se desarrollan y ramifican durante unas tres semanas en una especie, P. cinereus, antes de que algo los interrumpa. Mucho antes de que eclosionen las crías de salamandra, las primeras células pulmonares están programadas para sufrir apoptosis, una forma de muerte celular.

Los investigadores sospechan que el desarrollo de los pulmones se detiene porque las células no reciben las señales reguladoras necesarias para seguir multiplicándose, lo que en otros vertebrados proviene de los tejidos que rodean los pulmones en desarrollo llamados mesénquima. Así que decidieron probar esta hipótesis.

"Pusimos mesénquima de una salamandra con pulmones en un embrión de salamandra sin pulmones y permitimos que se desarrollara", dice Lewis. "Resultó en la formación de estructuras que se asemejan a los pulmones, lo que ofrece alguna evidencia de que las salamandras sin pulmones siguen siendo capaces de continuar desarrollando pulmones".

desarrollo pulmonar en la salamandra pletodóntida

Imagen: Desarrollo pulmonar en una salamandra pulmonada, A. mexicanum

Si bien estos animales cubiertos de moco no tienen rastros de pulmones dentro de ellos cuando son adultos, las salamandras todavía tienen los genes y muchos de los procesos de desarrollo necesarios para crecerlos.

Pero algunas de las señales requeridas para completar el proceso, las de los tejidos del mesénquima, por ejemplo, parecen faltar.

Entonces, ¿Por qué se han conservado tantas de las herramientas e ingredientes para fabricar pulmones en animales que no han usado pulmones durante millones de años?

"El rudimento del pulmón, por ejemplo, puede desempeñar un importante papel en el desarrollo de órganos adyacentes como el corazón", especulan los investigadores, explicando que algunos de los genes involucrados en la formación inicial de los pulmones también se utilizan para fabricar otros órganos. Por ejemplo, una proteína llamada Sonic hedgehog (sí, en serio) se usa tanto para el desarrollo de los pulmones como de las extremidades.

salamandra moteada

Imagen: Salamandra moteada (Ambystoma maculatum)

Estas conexiones muestran cómo el estudio de restos de órganos (estructuras vestigiales), como estos o protuberancias en las patas de las serpientes, puede ayudarnos a comprender los mecanismos de torsión y giro detrás de los procesos de desarrollo y evolución y proporcionar información sobre el funcionamiento de nuestros órganos.

Los escasos registros fósiles de salamandras dificultan que los investigadores determinen cuándo precisamente estos animales perdieron sus órganos respiratorios dedicados, pero las líneas de tiempo genéticas lo ubican entre hace 25 y 110 millones de años, dependiendo de si sucedió en una especie ancestral o si la pérdida de pulmón evolucionó varias veces dentro de esta familia de salamandras.

"Claramente, a las salamandras sin pulmones les va bien sin pulmones dado que constituyen alrededor de dos tercios de todas las especies de salamandras", dice Lewis. "Quizás la pérdida de pulmones permitió, en lugar de obstaculizar, este notable éxito evolutivo".

Esta investigación fue publicada en Science Advances: Developmental basis of evolutionary lung loss in plethodontid salamanders

Etiquetas: SalamandraPulmonadaRespirarPiel

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