Revelados detalles anatómicos de raro pez eléctrico por una avanzada técnica de imagen

TC de pez cuchillo fantasma

El tipo de pez cuchillo fantasma puede estar ya al borde de la extinción

En un artículo publicado en la revista PLOS ONE, un grupo de investigadores apoyados por FAPESP ha actualizado la descripción del pez cuchillo fantasma, Tembeassu marauna, una especie de pez eléctrico neotropical que se ha encontrado solo una vez en la naturaleza.

El estudio, realizado en Brasil, se basó en un análisis de anatomía externa y detalles internos que se pudieron ver gracias a una avanzada técnica de tomografía computarizada (TC) de alta resolución que reveló las características de los huesos del pez sin requerir disección.

"Los únicos tres especímenes conocidos de T. marauna se conservan en el Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo [MZ-USP], y debido a que son los únicos, no pueden ser diseccionados o bañados en yodo para exponer sus órganos internos y otros tejidos blandos visibles en una tomografía computarizada. Estos problemas dificultan los estudios de esta especie", dijo Luiz Antonio Wanderley Peixoto, primer autor del artículo.

El estudio se realizó durante la beca postdoctoral de Peixoto y fue supervisado por el profesor Aléssio Datovo da Silva, coautor del artículo. Los científicos estudiaron la osteología (estructura ósea) de las muestras de 17 centímetros mediante tomografía de microcomputación de rayos X (escaneo microCT), comparando sus detalles internos con los de peces similares para establecer una mejor clasificación de la especie. La clasificación previa se basó solo en la observación de su anatomía externa y radiografías convencionales.

Realizaron la investigación en colaboración con colegas de la Universidad Federal del Estado de Río de Janeiro (UNIRIO) en Brasil y el Museo Nacional de Historia Natural (NMNH), administrado por la Institución Smithsonian en los Estados Unidos.

El objetivo del grupo es avanzar en el conocimiento de los peces eléctricos. Actualmente hay más de 250 especies conocidas de peces que pueden emitir y detectar descargas eléctricas de bajo voltaje para guiar la navegación, encontrar parejas o aturdir a sus presas. El mismo grupo de investigación describió recientemente dos nuevas especies de anguila eléctrica, el único pez eléctrico capaz de producir una descarga lo suficientemente potente como para capturar a sus presas. Una de estas nuevas especies puede producir el voltaje más alto de cualquier ser vivo conocido

Tembeassu marauna.

Ocurrencia única

Los tres especímenes conocidos de T. marauna fueron recolectados del río Paraná en Brasil en 1965 durante la construcción de la presa Ilha Solteira y la central hidroeléctrica en la frontera entre los estados de São Paulo y Mato Grosso do Sul. Parecían habitar el canal principal, la parte más profunda del río, y fueron atrapados solo porque estaban en un área de zanja que había sido drenada para permitir el trabajo de construcción debajo de la línea de flotación.

Los especímenes fueron depositados en la colección de MZ-USP, pero la especie no se describió formalmente hasta 1998. La descripción se basó en la anatomía externa y fue realizada por Mauro Triques, quien obtuvo un Ph.D. en MZ-USP con una beca de FAPESP. Triques ahora es profesor en la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG).

En ese momento, Triques notó la existencia de "un lóbulo lateral agrandado y carnoso en la barbilla", y concluyó que era una característica distintiva que estaba ausente o menos desarrollada en especies relacionadas. Consideró que este rasgo era suficiente para diferenciar T. marauna de otras especies en el mismo orden.

En 2005, Ricardo Campos-da-Paz, actualmente profesor e investigador de UNIRIO, describió un conjunto de unos 15 dientes adicionales en el labio superior de los tres especímenes sin conexión con los huesos premaxilares, como ocurre en otras especies.

"La presencia de estos dientes puede tener algo que ver con una dieta específica, posiblemente un tipo de presa que solo la especie en cuestión puede capturar. No tenemos forma de saberlo porque no tenemos información sobre el contenido estomacal de estos especímenes", dijo Peixoto. "Otra hipótesis es que los dientes reflejan un comportamiento específico, como competir por recursos con adversarios. La función del lóbulo hipertrofiado en la barbilla o el labio inferior podría ser recibir señales eléctricas y comunicarse con posibles parejas. No podemos estar seguros sin un análisis del interior de estas estructuras".

Se han realizado expediciones a la presa y alrededores a lo largo de los años para tratar de recolectar más especímenes y responder a estas y otras preguntas, pero sin éxito. Debido a la sola ocurrencia en el río Paraná y la falta de nuevos especímenes, las autoridades brasileñas consideran que la especie está "en peligro crítico" y clasificada como "posiblemente extinta" en la sección de Invertebrados de peces y acuáticos de la Lista nacional oficial de especies en peligro de extinción, donde su nombre común es "ituí-maraúna", que no se encuentra en ningún registro científico.

Las pruebas genéticas también son un problema porque las muestras se conservaron originalmente en formalina, lo que destruye el ADN y evita su extracción utilizando las técnicas disponibles actualmente. Sin embargo, los investigadores están intentando utilizar técnicas de extracción de ADN anticuadas, que son caras y no siempre funcionan pero, en algunos casos, pueden recuperar parte del código genético.

El escaneo MicroCT demostró ser la técnica más apropiada para estudiar las muestras a la luz de estas dificultades. El análisis de las imágenes de ultra alta resolución de los esqueletos producidos por la exploración microCT permitió a los investigadores clasificar T. marauna con mayor precisión en la familia Apteronotidae (pez cuchillo fantasma), que, a su vez, forma parte del orden de peces eléctricos Gymnotiformes.

El análisis filogenético confirmó que esta especie es la única en el género Tembeassu. También mostró que este animal puede ser más cercano en términos evolutivos a los géneros Megadontognathus y Apteronotus. Las especies del último género, como A. albifrons y A. jurubidae, son populares peces espada entre los amantes de los acuarios caseros.

"Este estudio ejemplifica cómo puede ayudar la tecnología de punta a analizar el material biológico depositado en colecciones zoológicas. La técnica microCT permite a los investigadores realizar un examen no invasivo de especímenes raros cuya anatomía interna no podría estudiarse en detalle. Además, la alta resolución de las imágenes y los vídeos tridimensionales que producen pueden servir como material didáctico y pueden usarse para divulgación científica", dijo el coautor Carlos David de Santana, investigador asociado de NMNH.

Artículo científico: Anatomical, taxonomic, and phylogenetic reappraisal of a poorly known ghost knifefish, Tembeassu marauna (Ostariophysi: Gymnotiformes), using X-ray microcomputed tomography

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