Un equipo de paleontólogos del Museum für Naturkunde Berlin, la Universidad Estatal de Nueva York en Oswego y la Universidad Brown muestra en un nuevo estudio de anfibios fósiles que las extraordinarias capacidades regenerativas de las modernas salamandras son probablemente una característica antigua de los vertebrados de cuatro patasque posteriormente se perdió en el curso de la evolución.
Las salamandras son extraordinarias entre los vertebrados modernos de cuatro patas al mostrar una asombrosa capacidad para regenerar extremidades, colas y órganos internos que se lesionaron o perdieron debido a la amputación repetidamente y durante toda su vida útil. Los mecanismos que controlan esta alta capacidad regenerativa son el foco de atenciónde un gran campo de investigación impulsado por la esperanza de algún día aplicar los hallazgos a la medicina humana.
Las salamandras no solo son especiales con respecto a su capacidad para regenerar sus extremidades, sino también en la forma en que sus patas se desarrollan inicialmente durante la embriogénesis. En general, el desarrollo de las extremidades sigue un proceso altamente conservador en todos los tetrápodos vertebrados de cuatro patas - de las ranasa los humanos, a pesar de la enorme variedad de formas y funciones que tienen las extremidades vertebradas.
"Las salamandras, por el contrario, forman sus dedos en un orden inverso en comparación con todos los demás vertebrados de cuatro patas, un fenómeno que ha desconcertado a los científicos durante más de un siglo", dijo la Dra. Nadia Fröbisch, primera autora del estudio. "La pregunta quequeríamos abordar si esta forma diferente de desarrollar extremidades está relacionada evolutivamente con las altas capacidades regenerativas ".
Las capacidades regenerativas de las colas de salamandra son igualmente notables.
"A diferencia de los lagartos, que generalmente solo pueden regenerar sus colas una o dos veces y simplemente reemplazar la columna vertebral en la cola con una varilla cartilaginosa, las salamandras regeneran una cola genuina que incluye elementos vertebrales, la columna vertebral y la musculatura asociada", dijoDr. Constanze Bickelmann, coautor del estudio.
¿No solo salamandras?
Clásicamente, las altas capacidades regenerativas de las salamandras se consideraban algo especial y derivado de las salamandras. Los nuevos datos del registro fósil ofrecen una nueva perspectiva sobre la evolución de las enormes capacidades regenerativas de las salamandras modernas. En sus estudios, los autores investigaron diferentes grupos de anfibios deLos períodos Carbonífero y Pérmico ca. 300 millones de años atrás y mostraron que diferentes grupos de tetrápodos fósiles pudieron regenerar sus patas y colas de una manera previamente conocida exclusivamente de las salamandras modernas.
"Pudimos mostrar capacidades regenerativas similares a las de las salamandras en ambos grupos fósiles que desarrollan sus extremidades como la mayoría de los vertebrados modernos de cuatro patas, así como en grupos con el patrón invertido del desarrollo de las extremidades visto en las salamandras modernas", dijoDra. Jennifer Olori de la Universidad Estatal de Nueva York en Oswego, coautora del estudio.
Los fósiles utilizados en el estudio derivan de las colecciones de varios museos de historia natural, entre ellos el Museum für Naturkunde Berlin.
"Los anfibios se fosilizaron bajo condiciones excelentes para la conservación y están representados por un gran número de individuos y etapas de desarrollo", explica Florian Witzmann de la Universidad Brown, coautor del estudio. "Este registro fósil extraordinario permitió el estudio detallado de la extremidaddesarrollo y regeneración "
Y eso condujo a importantes percepciones sobre la evolución de la capacidad de regeneración. Muchos linajes pueden haberla perdido.
"El registro fósil muestra que la forma del desarrollo de las extremidades de las salamandras modernas y las altas capacidades regenerativas no son algo específico de la salamandra, sino que se extendieron mucho más e incluso pueden representar la condición primitiva para todos los vertebrados de cuatro patas", diceNadia Fröbisch. "Las altas capacidades regenerativas se perdieron en la historia evolutiva de los diferentes linajes de tetrápodos, al menos una vez, pero probablemente varias veces de forma independiente, entre ellos también el linaje que conduce a los mamíferos".
Los nuevos hallazgos son sorprendentes, dijeron los investigadores, y también pueden ser de interés para estudios biomédicos con el objetivo de desentrañar los mecanismos responsables de la regeneración de la salamandra, ya que indican que no solo los factores específicos de la salamandra pueden desempeñar un papel para las altas capacidades regenerativas, pero también los mecanismos que todos los vertebrados terrestres llevan dentro de ellos debido a su patrimonio evolutivo común.
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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