Estudio esquelético sugiere que al menos 11 especies de peces son capaces de caminar

TC del pez ángel de las cavernas

El pez ángel de las cavernas tiene una cintura pélvica inusualmente robusta

Un equipo internacional de científicos ha identificado al menos 11 especies de peces que se sospecha tienen capacidad para caminar por la tierra.

Los hallazgos se basan en tomografías computarizadas y un nuevo mapa evolutivo de la familia de las lochas de las colinas, de río o de torrente (Balitoridae), que incluye la única especie de peces vivos observados en el acto de caminar: un ciego y raro pez de las cavernas conocido como Cryptotora thamicola, o el pez ángel de las cavernas. Identificar qué especies de lochas de las colinas tienen capacidad para caminar puede ayudar a los científicos a reconstruir cómo podrían haber llegado a ser los primeros vertebrados que caminaron por la tierra.

En un nuevo estudio, investigadores del Museo de Historia Natural de Florida, el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, la Universidad Estatal de Luisiana y la Universidad Maejo en Tailandia analizaron la estructura ósea de casi 30 especies de lochas de las colinas, describiendo por primera vez tres categorías de formas pélvicas. Basádose en la forma del hueso que conecta las espinas de algunas lochas con sus aletas pélvicas, el equipo descubrió que otras 10 especies de lochas compartían la cintura pélvica inusualmente robusta del pez ángel de las cavernas.

"Los peces no suelen tener ninguna conexión entre la columna y la aleta pélvica", dijo el biólogo Zachary Randall, gerente del laboratorio de imágenes del Museo de Florida y uno de los coautores del estudio. "Pero antes, la idea era que el pez ángel de las cavernas era totalmente único. Lo realmente genial de este artículo es que muestra con gran detalle que las robustas cinturas pélvicas son más comunes de lo que pensábamos en la familia de las lochas de las colinas".

pelvis de un pez ángel de las cavernas

Imagen: La pelvis del pez ángel de las cavernas se parece más a la de algunos anfibios, lo que permite su caminar de salamandra.

Pero no todas las lochas son tan talentosas: aunque más de 100 especies de lochas de las colinas se encuentran en todo el sudeste asiático, el pez ángel de las cavernas es el único cuyas capacidades para caminar se han observado y estudiado. Su meneo similar a una salamandra, impulsado por costillas agrandadas reforzadas con inserciones musculares estabilizadoras, fue descrito por primera vez en Scientific Reports en 2016 por Brooke Flammang, profesora asistente de biología en NJIT e investigadora principal principal del estudio.

pez ángel de las cavernas caminando por una ramaRandall dijo que la caminata del pez ángel de las cavernas es una adaptación clave para sobrevivir a los rápidos arroyos de las cuevas. Puede agarrarse a lechos rocosos y moverse entre hábitats, incluso hasta cascadas, a medida que los niveles de agua fluctúan en la estación seca. La mayor movilidad del pez ángel de las cavernas podría ayudarlo a acceder a regiones de arroyos bien oxigenadas con pocos o ningún ocupante. Aún así, se sabe poco sobre la especie, incluido lo que come.

"Estas lochas han convergido en un requisito estructural para apoyar la caminata terrestre que no se ve en otros peces", dijo en un comunicado la autora principal del estudio y candidata a Ph.D. del NJIT, Callie Crawford. "Las relaciones entre estos peces sugieren que la capacidad de adaptarse a los ríos rápidos puede ser lo que se transmitió genéticamente", más que un conjunto de características físicas específicas.

El equipo utilizó la tomografía computarizada y el análisis de ADN para rastrear la historia evolutiva de la familia de las lochas de las colinas y descubrió que, en lugar de evolucionar desde un solo origen, una robusta región pélvica apareció varias veces en la familia de las lochas de las colinas.

pelvis del pez ángel de las cavernas, detalle

"A pesar de que el pez ángel de las cavernas se describió por primera vez en 1988, esta es la primera vez que se incluye en el árbol genealógico de las lochas de las colinas", dijo Randall. "Con nuestros colaboradores tailandeses y utilizando el análisis de ADN, pudimos usar cientos de genes para rastrear cómo han evolucionado con el tiempo las formas pélvicas de estos peces. Ahora, tenemos un árbol mucho más preciso que agrega un marco para estudiar cuántas especies pueden caminar y hasta qué punto pueden hacerlo".

"Este estudio reunió a un equipo de investigadores con intereses y niveles de experiencia que variaban desde aquellos de nosotros que hacemos trabajo de campo y estudiamos peces en sus hábitats naturales hasta genetistas y anatomistas comparativos", agregó Lawrence Page, curador de peces del Museo de Florida y un co -investigador principal del estudio. "El resultado es una comprensión mucho mejor de la evolución de un evento extremadamente poco común: la capacidad de un pez para caminar sobre la tierra".

pez ángel de las cavernas visto en TailandiaRandall y su equipo observaron recientemente al pez ángel de las cavernas en una excursión a una cueva en 2019 en el noroeste de Tailandia (a la derecha). Dada la rareza de ver un pez ángel de las cavernas en el campo, Randall dijo que el equipo se sorprendió al encontrar a seis de ellos aferrados al lecho de un arroyo poco profundo de flujo rápido entre brillantes estalagmitas en una de las cámaras de la cueva. Añadió que la rareza del pez ángel de las cavernas significaba que las muestras de museo y los datos de TC eran clave para mapear la evolución de la familia.

"La belleza de la tomografía computarizada es que puede capturar diferentes tipos de datos de alta resolución sin comprometer la integridad de la muestra", dijo Randall. "Para especies raras como esta, incluso te permite capturar cosas que son difíciles de observar en el campo, incluso lo que come".

El equipo publicó su trabajo en el Journal of Morphology: Skeletal and muscular pelvic morphology of hillstream loaches (Cypriniformes: Balitoridae)

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