Antes solo se habían encontrado en vertebrados de cuatro extremidades
Los vertebrados de cuatro extremidades, conocidos como tetrápodos, presentan dos áreas agrandadas en la médula espinal. Ambas áreas agrandadas se correlacionan con las extremidades anteriores y posteriores, respectivamente.
Se cree que estos agrandamientos son causados por el complejo sistema muscular y las ricas redes sensoriales que suministran nervios a las extremidades.
Mientras tanto, durante mucho tiempo se creyó que los peces no presentaban áreas agrandadas en la médula espinal debido a la ausencia de extremidades. Sin embargo, un reciente estudio realizado por científicos de la Universidad de Nagoya (Japón) ha revelado que el pez cebra, de hecho, sí presenta áreas agrandadas en la médula espinal, aunque estas áreas no son visibles a simple vista.
"Pensamos que los peces también tienen agrandamiento de la columna vertebral porque tienen pares de aletas pectorales y pélvicas, que corresponden a las extremidades anteriores y posteriores de los tetrápodos, respectivamente", dijo Naoyuki Yamamoto, profesor de la Escuela de Posgrado de Ciencias Bioagrícolas de la Universidad de Nagoya y autor principal del estudio.
En un artículo el profesor Yamamoto, junto con sus colegas Ryo Takaoka y el profesor adjunto Hanako Hagio, investigaron si su hipótesis era válida.
Para determinar si ciertas regiones de la médula espinal están agrandadas a niveles espinales que inervan (proporcionan nervios) a las aletas del pez cebra, los investigadores necesitaron identificar primero qué regiones de la médula espinal son responsables de inervar cada aleta: las aletas pectoral y pélvica pares, así como las aletas dorsal, caudal y anal impares.
Imagen derecha: a) Se realizó inmunotinción para α-tubulina acetilada en un ejemplar completo de pez cebra y se clarificó mediante el método CUBIC. Se observa la inervación de las aletas dorsal y anal. b) Los componentes de los nervios espinales que inervan las aletas dorsal y anal están marcados en negro para una mejor visibilidad. La aleta dorsal está inervada por las ramas dorsales de los nervios espinales 9-17, mientras que la aleta anal está inervada por las ramas ventrales de los nervios espinales 13-22. (Escala de 1 mm) abd cav: cavidad abdominal, ana: aleta anal, dor: aleta dorsal. Crédito: Naoyuki Yamamoto
Como ya se había descrito la inervación de las aletas pectorales, dorsales y caudal, los investigadores se centraron en la inervación de las aletas pélvicas y anales.
Se tiñó todo el cuerpo del espécimen de pez cebra mediante inmunohistoquímica, una técnica que marca específicamente los cuerpos celulares y los axones de las neuronas. El espécimen se clarificó mediante una versión modificada del método CUBIC (cócteles de imágenes cerebrales claras y sin obstrucciones) para visualizar e identificar los nervios espinales profundos que conectan con las aletas pélvicas y anales.
Luego crearon secciones seriadas de tejido a lo largo de toda la médula espinal. Con estas secciones, examinaron los cambios en las áreas transversales tanto de la médula espinal como de la sustancia gris, en referencia a los niveles de la médula espinal que inervan cada aleta.
Estos análisis revelaron que la médula espinal y la materia gris se habían expandido, inervando no sólo las aletas pectorales y pélvicas pares, sino también las aletas dorsal, anal y caudal impares del pez cebra.
"Mostramos la presencia de engrosamientos espinales en el pez cebra, aunque son modestos y solo pueden detectarse mediante análisis histológico", afirmó Yamamoto. "Además, demostramos que estos engrosamientos se encuentran en todas las aletas, tanto en las pares como en las impares".
Los hallazgos sugieren una nueva teoría evolutiva: cuando los tetrápodos, que evolucionaron a partir de los peces, se trasladaron a la tierra, sólo las aletas pares, adaptadas para la locomoción, se transformaron en extremidades, mientras que las aletas impares desaparecieron.
La investigación se ha publicado en la revista Brain, Behavior and Evolution: Identification of "Spinal Enlargements" Correlating with Paired and Unpaired Fins in Zebrafish
