Una placenta con cápsula de huevo separa los tejidos de la madre y la cría
La gente tiende a pensar en los tiburones como grandes y aterradores depredadores con afilados dientes, por lo que podría ser una sorpresa saber que algunas crías de tiburón crecen de la misma manera que los humanos: unidos a la madre por un cordón umbilical y una placenta.
Una reciente investigación de la Universidad de Sydney arroja luz sobre la placenta del diminuto tiburón nariz afilada australiano, en el que una fina capa de cápsula de huevo separa los tejidos de la madre y la cría.
Embarazo de tiburón
Hay más de 500 especies diferentes de tiburones, algunos del tamaño de una mano (como el tiburón linterna enano) y otros del tamaño de un autobús (como los tiburones ballena).
La reproducción en los tiburones es igualmente variada: algunos ponen huevos, pero la mayoría da a luz crías vivas. Los tiburones suelen dar a luz después de 11 a 12 meses de embarazo, pero algunos, como el tiburón anguila, están preñados durante más de tres años.
En algunos tiburones, se desarrolla una placenta durante el embarazo. La placenta ayuda a la cría de tiburón a respirar, comer y expulsar los desechos a medida que se desarrolla dentro de la madre. Otras especies de tiburones no tienen placenta y, en cambio, sus crías se alimentan de yema de huevo, secreciones, huevos no fertilizados o incluso de sus propios hermanos.
Los biólogos han estado fascinados durante mucho tiempo por la diversidad reproductiva de los tiburones [PDF], pero aún no han descubierto por qué algunos tiburones tienen placentas y otros no.
Imagen: Cazón liso bebé (Mustelus canis) adherido a su cordón umbilical y placenta. Joshua K. Moyer/ @ElasmobranchJKM (Twitter)
El modelo australiano para el embarazo de tiburones
En Australia tienen un modelo único para comprender el embarazo del tiburón: el tiburón nariz afilada australiano o cazón picudo australiano (Rhizoprionodon taylori). Este pequeño tiburón mide solo 70 centímetros de largo y vive frente a las costas del norte de Australia.
Imagen: Un tiburón nariz afilada australiano adulto mide solo 70 cm de largo. Colección Nacional de Peces de CSIRO
Las hembras quedan embarazadas cada verano con cinco a diez crías (llamadas cachorros). Poco después de quedar embarazada, el desarrollo embrionario se detiene durante siete meses [PDF]. Durante este tiempo (llamado diapausa), los embriones siguen siendo solo un conjunto de células.
La diapausa asegura que los bebés nazcan en verano, casi un año después. Es entonces cuando tienen más posibilidades de sobrevivir, ya que la temperatura del agua está en su punto más alto y la comida es abundante.
La diapausa termina cuando las señales, como las hormonas, activan los embriones para reanudar el desarrollo. Se alimentan de yema de huevo al principio y la placenta se hace cargo aproximadamente un mes después. Las placentas se conectan a las crías mediante cordones umbilicales y transportan suficientes nutrientes para permitirles crecer 300 veces más en solo 4,5 meses de desarrollo.
Imagen: El período de diapausa en el tiburón nariz afilada australiano dura unos siete meses.
Cuando nacen las crías se les cae el cordón umbilical, dejándolas con ombligos. Pueden cazar y valerse por sí mismas casi de inmediato, lo cual es sorprendente considerando que los humanos nacen indefensos después de nueve meses de embarazo.
Estudios recientes analizaron cómo la placenta sostiene a las crías del nariz afilada de manera tan efectiva durante el embarazo.
Las características únicas de las placentas de tiburón
Bajo el microscopio los investigadores descubrieron que la placenta del nariz afilada está formada por delgadas capas de células de la madre y la cría, separadas por una cápsula de huevo extremadamente delgada (0,00005 centímetros). Estructuralmente, esto es muy similar a las placentas de la mayoría de los otros tiburones.
Imagen: En las madres Rhizoprionodon taylori, la placenta tiene una cápsula de huevo delgada que separa los tejidos de la madre y el bebé.
La cápsula del huevo en la placenta del nariz afilada no tiene poros. Pero demostraron que aún puede permitir que pequeñas moléculas pasen de la madre a sus crías, como oxígeno y pequeños nutrientes, incluidos azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y agua. Esto explica cómo pueden crecer tan rápido las crías del nariz afilada dentro del útero de la madre.
Sin embargo, el tamaño de la molécula importa, y las proteínas más grandes no pueden atravesar la cápsula del huevo. Los investigadores creen que la cápsula puede actuar como una barrera física que protege a las crías de las bacterias en el útero durante el embarazo.
La separación física de los tejidos genéticamente diferentes de la madre y la cría también podría ayudar a evitar que el sistema inmunitario de la madre ataque a la cría.
Las placentas humanas se ven completamente diferentes a las placentas de tiburón: no hay cápsula de huevo y los tejidos del bebé se bañan directamente en la sangre rica en nutrientes de su madre.
Sin embargo, ambas funcionan para nutrir a los bebés durante el embarazo. Esta función similar es un asombroso ejemplo de evolución convergente, dado que los humanos y los tiburones están separados por 450 millones de años de evolución [PDF].
La investigación adicional sobre este pequeño tiburón australiano nos ayudará a comprender cómo las placentas que evolucionaron de forma independiente en diferentes especies pueden realizar las mismas funciones durante el embarazo.
Los hallazgos se publican en el Journal of Comparative Physiology B: Structure and permeability of the egg capsule of the placental Australian sharpnose shark, Rhizoprionodon taylori
