El momento de la metamorfosis es fundamental para la supervivencia de las larvas
Las larvas de peces marinos pueden compararse con atletas que deben rendir si quieren sobrevivir. El éxito de su viaje y la transformación de larvas a adultos, un proceso conocido como metamorfosis, es crucial para la sostenibilidad de las especies de peces.
Imagina que eres una diminuta y transparente larva de pez, que mides alrededor de 2 milímetros. Inmediatamente después de salir del cascarón, te encuentras perdido en un enorme entorno azul: el océano, donde comienza tu viaje.
Durante varios días o semanas, tendrás que nadar constantemente en un entorno desconocido, encontrar alimento para obtener energía, escapar de los depredadores, desarrollar tus sistemas sensoriales para orientarte, y conseguir tu principal objetivo: encontrar un hogar, un bonito hábitat cerca de la costa en el que puedas establecerte.
Mientras haces todo esto, como parte de tu metamorfosis también enfrentas crecimiento y grandes cambios corporales, lo que te permite convertirte en un adulto en miniatura listo para enfrentar un nuevo entorno costero.
¿Cómo gestionan estas larvas los diferentes cambios que se producen en su cuerpo durante su viaje? Un equipo internacional de científicos ha investigado el papel de las hormonas tiroideas en la coordinación de la metamorfosis en una conocida especie marina, el pez payaso, Amphiprion ocellaris.
Vídeo: Una pareja reproductora de pez payaso en un laboratorio del OIST. Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
Han descubierto una fuerte interacción entre los procesos metabólicos en las células, procesos que ayudan a convertir los alimentos en energía, y las hormonas tiroideas durante la metamorfosis del pez payaso.
A medida que el pez payaso viaja desde el océano abierto hasta los arrecifes de coral en busca de un hogar, estas interacciones, que ocurren tanto en cautiverio como en la naturaleza, permiten que las hormonas tiroideas coordinen los cambios en las necesidades energéticas con los recursos ambientales disponibles.
Además, los investigadores descubrieron que las hormonas tiroideas no solo estaban involucradas en el desencadenamiento del proceso de metamorfosis en sí, sino que también tenían un importante papel en la coordinación de la transformación de varios órganos y procesos que ocurren durante la metamorfosis.
Estos procesos incluyen la visión del color, la digestión, la osificación, el proceso de creación de nuevo material óseo por células llamadas osteoblastos, la pigmentación, el metabolismo de las larvas y su capacidad para producir energía a partir de los alimentos, que cambia con el tiempo a medida que cambia la comida que consumen.
Imagen: Larva de pez payaso a los 6 días post eclosión midiendo 4 mm. Crédito: Dra. Natacha Roux
"Es como un interruptor, podemos encender genes específicos y apagarlos", explicó la Dra. Natacha Roux, investigadora de la Unidad de Neuroetología Computacional del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y autora principal del artículo. "La idea era desactivar un gen específico que se sabe que regula el metabolismo y ver si iba a tener un impacto en la metamorfosis o no. También aceleramos la metamorfosis de algunos peces payaso para detectar cambios en la apariencia".
"Añadimos al agua en recipientes de cristal pequeñas moléculas con larvas de pez payaso que aceleran su metamorfosis y regulan su metabolismo. Los peces lo toman mientras respiran, se une a proteínas específicas en células llamadas receptores y cambia algo", dijo el profesor Vincent Laudet, jefe de la unidad de Ecología Marina y Biología del Desarrollo Evolutivo de OIST.
"Queríamos saber si cambias el metabolismo cambias la metamorfosis o no, o son las dos cosas totalmente separadas? De hecho, no están del todo separadas, lo que significa que el momento de la metamorfosis es fundamental para la supervivencia de las larvas".
Imagen: Las larvas de pez payaso se colocaron en recipientes de vidrio y se expusieron a moléculas que aceleran su metamorfosis y regulan su metabolismo. Crédito: Dra. Natacha Roux
Es importante destacar que el viaje de las larvas de peces marinos en el océano abierto y el proceso de metamorfosis requieren mucha energía. Por lo tanto, es fundamental que la metamorfosis ocurra en el momento adecuado tanto ecológica como fisiológicamente. Las poblaciones de peces solo pueden renovarse si las jóvenes larvas enfrentan con éxito todos estos desafíos y se metamorfosean correctamente antes de llegar a una nueva población costera.
Este estudio se aplica no solo a los peces marinos sino también a otros animales, ya que la metamorfosis es un proceso común regulado por las hormonas tiroideas.
De hecho, cuando nacen los bebés humanos, los médicos miden las hormonas tiroideas inmediatamente porque estas hormonas son fundamentales para el desarrollo humano en los primeros años de vida, de manera similar a cómo afectan el desarrollo del pez payaso.
El artículo, titulado "The multi-level regulation of clownfish metamorphosis by thyroid hormones", se publicó en la revista Cell Reports.