A pesar de sus obvias diferencias físicas, los elefantes, los lagartos y las truchas tienen algo en común. Poseen estructuras alargadas y flexibles en la parte posterior de sus cuerpos que llamamos colas. Pero un nuevo estudio realizado por un paleobiólogo de la Universidad de Pennsylvania revela que las colasde peces y colas de tetrápodos, o animales de cuatro extremidades, son de hecho estructuras completamente diferentes, con diferentes historias evolutivas.
Con un análisis de crías de peces fósiles de 350 millones de años, Lauren Sallan, profesora asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Escuela de Artes y Ciencias, demostró que estos antiguos peces juveniles tenían una cola carnosa y escamosay una aleta flexible, una encima de la otra. Una estructura similar de doble cola se ve en los embriones de los teleósteos modernos, un grupo de peces con aletas radiadas que representan más del 95 por ciento de las especies de peces vivos.
Durante el tiempo evolutivo, para adaptarse a sus entornos, los teleósteos y los tetrápodos adultos perdieron una de estas colas.
"La cola del tetrápodo probablemente comenzó como una excrecencia similar a una extremidad en los primeros vertebrados, mientras que la aleta caudal del pez comenzó como una aleta mediana cooptada, como la aleta dorsal", dijo Sallan. "Toda la diversidad de la cola de vertebrados podría explicarsepor el crecimiento relativo y la pérdida de estas dos colas, con la cola carnosa restante atrofiada en humanos como en peces ".
Sallan informó sus hallazgos en el diario Biología actual .
Durante casi 200 años, los científicos del contemporáneo de Darwin Thomas Henry Huxley a Stephen Jay Gould señalaron la etapa larval de los peces teleósteos modernos, que tienen una cola asimétrica que se asemeja a la de los peces adultos con aletas radiadas antiguas, como un excelente ejemplo de recapitulaciónteoría, la idea de que el crecimiento y el desarrollo de los organismos los lleva a través de etapas que reflejan los pasos evolutivos de los organismos simples a los más complejos.
Este ejemplo, sin embargo, tenía una debilidad notable: la falta de fósiles de antepasados de peces juveniles. La pieza clave para el estudio de Sallan vino en forma de una serie de especímenes fósiles de 350 millones de años de antigüedad Aetheretmon valentiacum , una especie de pez relacionada con los teleósteos. Los fósiles se recuperaron de Escocia durante décadas y se almacenaron en museos, pero la mayoría nunca se habían examinado en detalle. Los especímenes no estudiados incluyeron los ejemplos más pequeños conocidos de la especie, de solo 3 centímetros de largorepresentando la primera etapa de desarrollo conocida para tales peces. Estos fósiles permitieron la primera comparación directa entre las etapas de crecimiento de los peces antiguos y sus descendientes modernos de teleósteos.
Adulto Aetheretmon los peces poseían una cola asimétrica, más larga en la parte superior que en la inferior, que contiene vértebras. Un grupo de peces modernos llamados condrosteanos, que incluye especies como el esturión y el pez espátula, a veces se los denomina "fósiles vivos" y tienen un aspecto similarestructura de la cola. Las colas del teleósteo adulto, por otro lado, son casi simétricas y se componen completamente de aleta.
Según la teoría de recapitulación, juvenil Aetheretmon habría aparecido como versiones más pequeñas de los adultos, exhibiendo lo que se llama desarrollo directo. Las observaciones de Sallan encontraron que este no era el caso. El juvenil Aetheretmon de hecho, se parecía mucho a los juveniles teleósteos modernos; ambos tienen una pequeña cola carnosa que contiene vértebras, similar a la cola de un lagarto, que recubre una aleta. A medida que maduraban, la cola superior de Aetheretmon continuó extendiéndose. En contraste, la porción superior de la cola de los teleósteos modernos se atrofia temprano y termina incrustada en el cuerpo en crecimiento, su aleta caudal se convierte en su única "cola".
Sallan examinó las formas de la cola de una variedad de especies diferentes de peces, vivos y extintos, en diferentes etapas de desarrollo, y encontró la misma estructura de dos partes, dispuestas de manera diferente, en cada una.
"Lo que esto muestra es que los peces antiguos y los peces modernos tenían el mismo punto de partida del desarrollo que se ha compartido durante 350 millones de años", dijo Sallan. "No es la cola ancestral que aparece en las larvas de teleósteos modernas; es que todos los peces tienendos estructuras diferentes a su cola que se han ajustado con el tiempo en función de la función y la ecología de todas estas especies ".
El análisis permite obtener nuevas ideas no solo sobre la evolución de los peces, sino también sobre la evolución de los vertebrados en general, como los ancestros óseos de los peces Aetheretmon los peces vivos y los tetrápodos que habitan en la tierra probablemente tenían ambos tipos de cola. La cola que contiene las vértebras presente en Aethretmon probablemente representa el primer crecimiento similar a una extremidad que se convirtió en la verdadera cola en animales como lagartos.
Sallan dijo que es probable que las dos excrecencias estén gobernadas por dos grupos diferentes de genes y, por lo tanto, podrían haber estado sujetas a una selección natural de forma independiente, generando un gran número de formas innovadoras a lo largo de la evolución.
"Nos dice por qué tenemos toda esta diversidad en aletas y extremidades en el pasado y en el presente", dijo Sallan. "Podría haber algunos linajes que favorecían una forma sobre otra por razones funcionales o ecológicas. Si un pez no pudieraadaptar este rasgo, que es tan vital para nadar, que podrían haberse extinguido "
Sallan está entusiasmado con la posibilidad de que estos hallazgos puedan ser evaluados por un biólogo del desarrollo para confirmar las vías moleculares que generan el crecimiento de extremidades o la colocación de aletas.
"Esta sería una manera fácil de probar la evolución en el laboratorio", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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