Los músculos y huesos de la aleta anal podrían controlar la apertura de la bolsa de cría
En caballitos de mar y peces pipa, es el macho el que queda preñado y da a luz. Los padres de los caballitos de mar incuban sus embriones en desarrollo en una bolsa ubicada en la cola.
La bolsa es el equivalente al útero de las hembras de los mamíferos. Contiene una placenta, que apoya el crecimiento y desarrollo de los caballitos de mar bebés.
Los papás caballitos de mar proporcionan nutrientes y oxígeno a sus bebés durante el embarazo, utilizando algunas de las mismas instrucciones genéticas que el embarazo de los mamíferos.
Sin embargo, cuando se trata de dar a luz, una nueva investigación, publicada en Placenta, muestra que los caballitos de mar machos parecen confiar en elaborados comportamientos y en su estructura corporal única para facilitar el parto.
Imagen: Los caballitos de mar machos dan a luz, pero no lo hacen como las hembras.
Cómo dan a luz los animales
El trabajo de parto es un complejo proceso biológico que en las hembras preñadas está controlado por hormonas, incluida la oxitocina. En mamíferos y reptiles, la oxitocina induce contracciones en los músculos lisos del útero.
Hay tres tipos principales de músculos: músculo liso, músculo esquelético y músculo cardíaco.
El músculo liso se encuentra en las paredes de la mayoría de los órganos y vasos sanguíneos internos. Este tipo de músculo no está bajo control consciente. Por ejemplo, nuestros intestinos están revestidos de músculo liso, que se contrae rítmicamente para mover los alimentos a través del intestino sin que tengamos que controlarlo conscientemente.
El músculo esquelético se encuentra en todo el cuerpo y se une a los huesos a través de los tendones, lo que permite el movimiento del cuerpo. Este tipo de músculo está bajo control consciente. Por ejemplo, los músculos bíceps cuando se contraen nos permiten doblar conscientemente el brazo.
El músculo cardíaco es específico del corazón y también está bajo control involuntario.
En las hembras de los mamíferos, la pared uterina contiene abundante músculo liso. La oxitocina estimula este músculo liso para que se contraiga, lo que ayuda a provocar el parto.
Estas contracciones uterinas son espontáneas e involuntarias. Podemos medir estas contracciones uterinas en respuesta a la oxitocina y los resultados son consistentes tanto en mamíferos como en reptiles.
Imagen: En el útero humano (izquierda), toda la capa externa se compone de músculo liso. La bolsa del caballito de mar (derecha) solo tiene pequeños haces de músculo liso esparcidos por las capas externas de la bolsa. Crédito: Jessica Suzanne Dudley / VWR, proporcionado por el autor
Cómo dan a luz los caballitos de mar machos
Un equipo de investigadores de la Universidad de Sydney y la Universidad de Newcastle se propuso determinar cómo funciona el parto en los caballitos de mar machos.
Los datos genéticos sugirieron que el trabajo de parto de los caballitos de mar podría implicar un proceso similar al de las hembras de mamíferos. Un estudio en 1970 también mostró que cuando los caballitos de mar machos no embarazados fueron expuestos a la versión de peces de la oxitocina (llamada isotocina), expresaron comportamientos similares a los del parto.
Por lo tanto, los investigadores predijeron que los machos de caballitos de mar usarían hormonas de la familia de la oxitocina para controlar el proceso de dar a luz mediante la contracción de los músculos lisos dentro de la bolsa de cría.
Lo que encontraron
Primero, expusieron pedazos de bolsas de caballitos de mar a la isotocina. Mientras que la isotocina hizo que se contrajeran los tejidos de control (intestino), sorprendentemente esta hormona no produjo contracciones en la bolsa de cría.
El resultado les llevó a preguntarse sobre la anatomía de la bolsa. Cuando examinaron la bolsa bajo un microscopio, encontraron que contenía solo pequeños paquetes dispersos de músculo liso, mucho menos que el útero de las hembras de los mamíferos. Esto explica por qué la bolsa no se contrajo en los experimentos.
Usando técnicas de imágenes 3D combinadas con microscopía, luego compararon la estructura corporal de los caballitos de mar barrigudo machos y hembras (Hippocampus abdominalis).
En los machos, los investigadores encontraron tres huesos colocados cerca de la apertura de la bolsa, asociados con grandes músculos esqueléticos. Estos tipos de huesos y músculos controlan la aleta anal en otras especies de peces. En los caballitos de mar, la aleta anal es minúscula y tiene poca o ninguna función para nadar.
Imagen: El esqueleto del caballito de mar macho parece estar adaptado para dar a luz. Crédito: Jessica Suzanne Dudley, proporcionada por la autora
Entonces, los grandes músculos asociados con la diminuta aleta del caballito de mar son sorprendentes. Los músculos y huesos de la aleta anal son mucho más grandes en los caballitos de mar machos que en las hembras, y su orientación sugiere que podrían controlar la apertura de la bolsa.
El comportamiento de cortejo de los caballitos de mar proporciona una pista
El cortejo de caballitos de mar es un elaborado proceso. Los machos abren y llenan su bolsa con agua inclinándose hacia adelante y contrayendo sus cuerpos para forzar el agua dentro de la bolsa, antes de "bailar" con la hembra.
Imagen: Un caballito de mar macho con su bolsa llena de agua en una exhibición de apareamiento. Crédito: Kymberlie R. McGuire, CC BY
De manera similar, durante el parto, los caballitos de mar machos doblan su cuerpo hacia la cola, presionando y luego relajando. Este comportamiento de "presionar" se acompaña de una breve apertura de la bolsa, con una serie de sacudidas de todo el cuerpo. Este movimiento combinado con la apertura de la bolsa permite que el agua de mar fluya a través de la bolsa.
La sacudida y la presión continúan, la abertura de la bolsa se agranda gradualmente y grupos de crías de caballitos de mar son expulsados con cada movimiento. Muchos cientos de bebés son expulsados en poco tiempo.
Los hallazgos sugieren que la apertura de la bolsa para el cortejo y el nacimiento se ve facilitada por las contracciones de los grandes músculos esqueléticos ubicados cerca de la apertura de la bolsa. Los investigadores proponen que estos músculos controlan la apertura de la bolsa del caballito de mar, lo que permite a los padres de caballitos de mar controlar conscientemente la expulsión de sus crías al final del embarazo.
Se necesitan futuros estudios biomecánicos y electrofisiológicos para examinar la fuerza requerida para contraer estos músculos y probar si controlan la apertura de la bolsa.
Diferentes formas de resolver un problema
Estos inesperados resultados sugieren que los caballitos de mar machos utilizan diferentes mecanismos para dar a luz en comparación con las hembras preñadas.
Los investigadores especulan que las hormonas de la familia de la oxitocina, en lugar de producir principalmente contracciones del músculo liso, desencadenan la cascada de comportamientos de los caballitos de mar que conducen al parto.
A pesar de las similitudes que los caballitos de mar macho comparten con las hembras de mamíferos y reptiles durante el embarazo, parece que los padres de caballitos de mar tienen una forma única de dar a luz a sus crías.
La investigación fue publicada en la revista Placenta: Seahorse brood pouch morphology and control of male parturition in Hippocampus abdominalis
