Han adaptado su embriogénesis y su ciclo de vida a las condiciones ambientales
El killis anual vive en regiones con sequía extrema. Un grupo de investigación de la Universidad de Basilea informa ahora que la embriogénesis temprana de los killis difiere de la de otras especies. A diferencia de otros peces, su estructura corporal no está predeterminada desde el principio. Esto podría permitir a la especie sobrevivir ilesa a los períodos secos.
El killis turquesa habita en zonas caracterizadas por condiciones extremas. La especie, originaria de África, puede sobrevivir prolongados períodos de sequía debido a su ciclo de vida único. Durante los períodos húmedos, ponen sus huevos fertilizados en el barro. Cuando las aguas se secan, los peces adultos mueren, mientras que los embriones permanecen latentes en el barro seco al entrar en diapausa. Una vez que cae la lluvia, continúa el desarrollo del embrión.
A diferencia de otros animales, los primeros embriones de killis se dispersan completamente en células individuales, que luego se agregan para formar los ejes del cuerpo y el embrión propiamente dicho. La especie de killis Nothobranchius furzeri ha adaptado así su embriogénesis y su ciclo de vida a sus condiciones ambientales.
El equipo del profesor Alex Schier del Biozentrum de la Universidad de Basilea e investigadores de la Universidad de Harvard y de la Universidad de Washington en Seattle han descubierto que la embriogénesis temprana de los killis difiere de otras especies de peces también a nivel molecular.
"Normalmente, el eje dorsal-ventral del cuerpo, es decir, el lomo y el vientre del embrión de pez, ya está determinado por la madre", afirma Schier. "Hemos descubierto que las células embrionarias de los killis no tienen un patrón maternal previo, sino que se autoorganizan para formar el eje del cuerpo". En su artículo, los investigadores describen cómo se forma en los killis el eje dorsal-ventral.
Imagen: Embriones de killis bajo un microscopio de fluorescencia. Izquierda con eje desarrollado, derecha sin formación del eje. Las células permanecen dispersas. (Imagen: Biozentrum, Universidad de Basilea)
El llamado factor Huluwa juega un papel decisivo en el desarrollo embrionario temprano de los peces. Se transmite de la madre al embrión y dicta el eje dorsal-ventral del cuerpo. Esto es crucial para la morfogénesis, así como para la correcta formación y posicionamiento de los órganos.
"Antes se suponía que el Huluwa era indispensable para la formación del eje", explica Schier. "Ahora hemos podido demostrar que este factor está inactivo en los killis. Las células embrionarias encuentran por sí solas el lugar correcto y se autoorganizan completamente después de la disociación".
A diferencia de otros peces, la determinación del eje dorsal-ventral en los killis se produce en una etapa posterior y está regulada por factores embrionarios. "El embrión surge casi por arte de magia", afirma Schier. "Aún no está claro cómo sucede exactamente esto".
"Entre los peces, los killis anuales tienen un desarrollo embrionario atípico que desafía los conceptos actuales sobre la formación de ejes", dice Schier. La ausencia de un patrón previo materno en los embriones de killis puede ofrecer una ventaja de supervivencia, evitando la acumulación de células dañadas durante las estaciones secas o la pérdida de información sobre la estructura corporal.
"Nuestro estudio muestra que la evolución encuentra rutas de desarrollo alternativas bajo presiones selectivas impuestas por entornos extremos", concluye Schier.
La investigación se ha publicado en Science: Axis formation in annual killifish: Nodal and β-catenin regulate morphogenesis without Huluwa prepatterning
