¿Evolucionaron las aletas de los peces a partir de los arcos branquiales?

crecimiento de un cría de pez raya

Las branquias y las aletas comparten una relación evolutiva mucho más profunda de lo pensado

La estructura esquelética de los arcos branquiales de un pez y las aletas emparejadas son bastante similares, lo suficiente como para que alguna vez se creyera que las aletas evolucionaron a partir de esos arcos. Aunque esa teoría ha sido descartada desde entonces, un nuevo estudio sugiere que pudo haber sido acertada.

En primer lugar, "emparejadas" se refiere simplemente a las aletas de las que hay un conjunto coincidente, como las aletas pectorales ubicadas en la parte frontal del cuerpo de un pez. Los arcos branquiales son piezas curvas de hueso o cartílago, cada una de las cuales sostiene una de las branquias reales. A fines del siglo XIX, el anatomista alemán Karl Gegenbaur postuló que las aletas emparejadas evolucionaron a partir de los arcos branquiales, ya que en el registro fósil los arcos aparecen antes que las aletas.

En los años siguientes, esa teoría fue ampliamente cuestionada. Los científicos señalaron que dentro del embrión del pez, las dos partes del cuerpo se desarrollan a partir de dos conjuntos diferentes de células: las aletas provienen de las células del mesodermo, mientras que los arcos branquiales provienen de las células de la cresta neural.

Sin embargo, un nuevo estudio indica que Gegenbaur puede haber tenido razón todo el tiempo. Liderando la investigación estuvo el Dr. Andrew Gillis de la Universidad de Cambridge y la Dra. Victoria Sleight, quien ahora está en la Universidad de Aberdeen.

endoesqueleto de vertebrados con mandíbula

Imagen: Contribuciones mesodérmicas al endoesqueleto faríngeo en vertebrados con mandíbula.

Los científicos comenzaron microinyectando tintes fluorescentes en la cresta neural y las células del mesodermo de los embriones de peces raya (Leucoraja erinacea), y luego siguieron a qué áreas esqueléticas contribuyeron esas células durante las próximas semanas. Encontraron que las aletas emparejadas se formaron completamente a partir de células del mesodermo, la mandíbula cartilaginosa y el primer arco branquial se formaron completamente a partir de células de la cresta neural, pero el resto de los arcos se formaron a partir de una mezcla de ambos tipos de células.

Leucoraja erinacea

"Durante mucho tiempo se pensó que las similitudes entre los esqueletos de las branquias y las aletas de los peces son meramente una coincidencia", dice Gillis.

"Nuestro hallazgo de que estas estructuras se desarrollan a partir de un conjunto común de células sugiere lo contrario: que las branquias y las aletas comparten una relación evolutiva mucho más profunda y sustancial que se refleja en su desarrollo embrionario".

La investigación se describe en un artículo que se publicó recientemente en la revista eLife: Embryonic origin and serial homology of gill arches and paired fins in the skate, Leucoraja erinacea

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