Peces piraña intercambian simultáneamente dientes viejos por nuevos

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piraña Serrasalmus medinai

Intercambian sus viejos dientes con un nuevo conjunto esperando en una 'cripta'

Los peces piraña tienen una potente mordida. Sus dientes les ayudan a desmenuzar la carne de sus presas o incluso a raspar las plantas de las rocas para complementar su dieta.

Hace años, los científicos descubrieron que las pirañas pierden a la vez todos los dientes de un lado de la boca y los vuelven a crecer, presumiblemente para reemplazar los dientes desgastados con nuevas puntas afiladas para roer a las presas. Pero ninguna muestra de museo ha demostrado que esta teoría sea cierta, y no hay documentación de que las pirañas pierdan un conjunto de dientes completo.

Con la ayuda de las nuevas tecnologías, un equipo dirigido por la Universidad de Washington confirmó que las pirañas, y sus primos que comen plantas, los pacús, pierden y vuelven a crecer todos los dientes en un lado de la boca varias veces a lo largo de sus vidas. La forma en que lo hacen puede ayudar a explicar por qué los peces se esfuerzan tanto para reemplazar sus dientes.

"Creo que, en cierto sentido, encontramos una solución a un problema que es obvio, pero nadie la había articulado antes", dijo el autor principal Adam Summers, profesor de biología y ciencias acuáticas y pesqueras en UW Friday Harbor Laboratories en la isla de San Juan.

"Los dientes forman una sólida batería que se bloquea y se pierden todos a la vez en un lado de la cara. Los dientes nuevos usan los viejos como 'sombreros' hasta que estén listos para aparecer. Por lo tanto, las pirañas nunca son inofensivas, a pesar de que constantemente reemplazan los dientes sin filo por otros nuevos y afilados".

El equipo de investigadores juntó su experiencia en historia evolutiva, propiedades biomecánicas de peces y potentes tecnologías de imagen para reconstruir la historia de cómo las pirañas y el pacú pierden y reemplazan sus dientes. Con nuevos dientes esperando en los flancos, a los peces nunca les falta un conjunto completo de ellos.

Una vez que los investigadores descubrieron cómo se reemplazaban los dientes, comenzaron a comprender por qué los peces probablemente empleen esta táctica. Utilizando una avanzada técnica de imagen, pudieron ver claramente los contornos y la topografía de los dientes dentro de varias muestras de peces. Descubrieron que los dientes de cada lado estaban entrelazados, formando dos fuertes bloques dentro de cada boca.

dientes de piraña al microscopio"Cuando un diente se desgasta, se hace difícil reemplazar solo uno", dijo el autor principal Matthew Kolmann, investigador postdoctoral en la Universidad George Washington, quien comenzó este trabajo con Summers como investigador en Friday Harbor Labs. "Una vez que se unen los dientes, si uno se usa demasiado, se vuelve como un eslabón perdido en una línea de ensamblaje. Todos tienen que trabajar juntos de manera coordinada".

Los dientes entrelazados probablemente beneficien a los peces, permitiéndoles distribuir el estrés sobre todos sus dientes al masticar. La compensación de tener que perder todo un conjunto de dientes a la vez quizás valga la pena en el transcurso de sus vidas, explicaron los investigadores.

"Con los dientes entrelazados, los peces pasan de tener un diente afilado que puede romper una nuez o cortar la carne a una batería completa de dientes", dijo la coautora Karly Cohen, estudiante de doctorado en biología de la Universidad de Washington. "Entre las pirañas y el pacús hay una gran diversidad en cómo se unen los dientes, y parece relacionarse con la forma en que se usan los dientes".

escaner de dientes de piraña

Los investigadores aprovecharon las técnicas de análisis más avanzadas para examinar en detalle las muestras de docenas de pirañas y pacús. Exploraron con TC 93 especímenes de 40 especies diferentes, digitalizando los huesos y los tejidos conectivos para un examen tridimensional de alta resolución. También tiñeron los tejidos de los peces para ver cómo se desarrollaban los dientes e incorporaron información hereditaria sobre cada especie para comprender sus relaciones evolutivas entre sí.

"Al combinar todas estas cosas, tenemos una idea más holística de lo que está sucediendo", dijo Cohen.

Estas técnicas mostraron un claro patrón de reemplazo de dientes en casi todas las pirañas y peces pacú que examinaron. Las herramientas de imagen les permitieron ver lo que antes no era visible a simple vista en las muestras: filas de dientes que sobresalían de la superficie debajo de los dientes existentes.

Además, el proyecto obtuvo nueva información de docenas de especímenes de peces que se encontraban en las estanterías de los museos de historia natural de todo el país.

"La motivación para este trabajo surgió de un esfuerzo por revisar esas colecciones y encontrar nuevas formas de aprender sobre la biología de los peces", dijo Kolmann.

Los hallazgos fueron publicados el 26 de agosto en la revista Evolution & Development: Tooth and consequences: Heterodonty and dental replacement in piranhas and pacus (Serrasalmidae)

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