Loading...
updated 11:36 AM CET, Feb 21, 2018

Primitivo pez 'caminante' puede enseñarnos cómo evolucionaron los primeros animales terrestres

Ratio: 0 / 5

Inicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivado
 

Leucoraja erinacea

La raya de Canadá (Leucoraja erinacea) usa sus aletas pélvicas para caminar con movimientos alternos

La transición fuera del agua y hacia la tierra que hicieron algunos animales pioneros, hace aproximadamente 380 millones de años, fue uno de los momentos más importantes de la evolución. Sin embargo, los científicos todavía intentan unir todas las piezas del rompecabezas, para completar la imagen completa de cómo se produjo todo esto.

La última pieza fue agregada por investigadores de la Universidad de Nueva York que descubrieron que el circuito neuronal requerido para controlar las extremidades ambulatorias ya estaba presente antes que olieran el suelo los primeros tetrápodos (vertebrados con dos pares de extremidades). En otras palabras, primero se había desarrollado el software, y mucho después vino el hardware (los miembros).

Mirando los registros fósiles los científicos tienen una idea razonable de cuándo comenzaron a caminar en tierra los primeros vertebrados. Por ejemplo, sabemos de Tiktaalik, una criatura de agua dulce de hace 375 millones de años que creció tres metros de largo y tenía características acuáticas mezcladas con otras más adecuadas para la vida en tierra. Sorprendentemente, esta antigua especie de transición tenía huesos en la muñeca que sugerían que era capaz de sostenerse en sus extremidades anteriores. Los fósiles más antiguos carecen de estos huesos de la muñeca, que pertenecen a animales más parecidos a peces. Por otro lado, los fósiles más jóvenes apuntan a características similares a los tetrápodos, como dígitos y miembros distintos.

Tiktaalik roseae

Tal vez de forma contra-intuitiva, los investigadores estadounidenses han encontrado evidencia de que los peces antiguos habían evolucionado los circuitos neuronales necesarios para caminar antes de la invasión terrestre de vertebrados del Devónico tardío.

Los investigadores de la Universidad de Nueva York (NYU) estudiaron el pequeño patín o raya de Canadá (Leucoraja erinacea), que es uno de los animales vivos más primitivos, lo que los científicos a veces llaman un "fósil viviente". Esta criatura, que no ha cambiado mucho a través de las edades, puede ser bastante peculiar, en el sentido de que puede "caminar" en el lecho marino, por falta de un término mejor. Al igual que la forma de andar de un animal terrestre, el patín usa su gran aleta pectoral para nadar, pero también sus aletas pélvicas más pequeñas para caminar con movimientos alternos, de izquierda a derecha.

Jeremy S. Dasen, profesor asociado en la NYU, y sus colegas utilizaron la secuenciación de ARN para expresar los genes en las neuronas motoras del patín, encontrando que muchos de ellos también aparecen en los mamíferos. Algunos de estos genes, por ejemplo, están involucrados en el control muscular de las extremidades para doblar y enderezar.

Es muy poco probable que este tipo de circuitos evolucionara dos veces, lo que implica que tanto los patines como los tetrápodos heredaron los mismos genes y vías neuronales de su último ancestro común, hace unos 420 millones de años. Esto es mucho antes de que apareciera un tetrápodo, lo que solo puede significar que los circuitos requeridos para caminar evolucionaron antes que aparecieran por primera vez las patas o los pies, como se informa en la revista Cell.

locomoción en el Leucoraja erinaceaHoy también hay otros peces 'caminantes' vivos, además de los patines. El tetra ciego mexicano o sardina ciega (Astyanax jordani) usa sus aletas para impulsarse a través del lecho del río o escalar cascadas. El pez saltarín del fango (mudskipper en inglés) usa sus miembros delanteros como muletas para enrollarse hacia adelante y los peces pulmonados hacen flotar sus cuerpos hacia adelante, dejando atrás una marca en forma de huella en el suelo.

Los investigadores esperan que su trabajo abra las puertas a nuevos estudios preocupados por el tratamiento de los trastornos neurológicos humanos. A diferencia de los animales con un sistema nervioso complejo como los ratones, los patines tienen circuitos neuronales mucho más simples, lo que los hace ideales para la investigación. Quizás, después de comprender la arquitectura básica de las vías neuronales que controlan la marcha, los científicos puedan encontrar una forma de tratar o reparar las enfermedades de las neuronas motoras o las lesiones de la médula espinal.

"Dado que los patines usan muchos de los mismos circuitos neuronales que hacemos para caminar, pero con seis músculos en lugar de los cientos que usamos los humanos, los peces proporcionan un modelo simple para estudiar cómo se ensamblan los circuitos que permiten caminar", dice Dasen, un miembro del Instituto de Neurociencia Langone Health en la NYU. "Hasta que comprendamos cómo se conectan las conexiones nerviosas de la médula espinal, no podemos esperar revertir el daño y la parálisis de la médula espinal".

Aquí hay un vídeo refrescante, cortesía de la revista Cell y del profesor asociado y coautor Jeremy S. Dasen y sus colegas:

Artículo científico: The Ancient Origins of Neural Substrates for Land Walking

Ya que estás aquí...

... tenemos un pequeño favor que pedirte. Más personas que nunca están leyendo Vista al Mar pero muchas menos lo están pagando. Y los ingresos por publicidad en los medios están cayendo rápidamente. Así que puedes ver por qué necesitamos pedir tu ayuda. El periodismo divulgador independiente de Vista al Mar toma mucho tiempo, dinero y trabajo duro para producir contenidos. Pero lo hacemos porque creemos que nuestra perspectiva es importante, y porque también podría ser tu perspectiva.

Si todo el que lee nuestros artículos, que le gustan, ayudase a pagar por ello, nuestro futuro sería mucho más seguro. Gracias.

Hacer una donación a Vista al Mar