Los peces primitivos que respiran aire, cuyos antepasados directos aparecieron por primera vez hace unos 400 millones de años, muestran mecanismos que controlan el corazón que antes se consideraba que solo se encontraban en mamíferos, según un nuevo estudio.
Los mamíferos muestran un aumento en la frecuencia cardíaca al inhalar y una disminución durante la espiración, un proceso cardiorrespiratorio conocido como arritmia sinusal respiratoria RSA. Este proceso y sus mecanismos de control subyacentes han sido considerados por muchos científicos como únicamente mamíferos, pero elEl presente estudio cuestiona esta suposición.
Científicos de Gran Bretaña y Brasil estudiaron el pez pulmonado sudamericano Lepidosiren paradoxa , y descubrió que los sistemas que permiten a este vertebrado primitivo controlar el flujo sanguíneo durante episodios de respiración de aire tienen grandes similitudes con los identificados en los mamíferos.
Los peces pulmón son miembros de un antiguo grupo de peces con aletas lobulares Clase Dipnoi, que tienen un registro fósil continuo que se originó en el período Devónico hace unos 400 millones de años. Esta fue una época en la que los primeros vertebrados se arrastraron hasta la tierra para dar lugar aa los anfibios y a los reptiles, aves y mamíferos de milenios sucesivos.
Con sus proto-pulmones y proto-extremidades, los peces pulmonados representan la etapa más temprana en la evolución de los vertebrados que respiran aire. Habitan en piscinas tropicales de agua dulce y ríos de flujo lento, que a menudo contienen niveles muy bajos de oxígeno disuelto y pueden desaparecerdurante la estación seca.
El pez pulmonado comparte un patrón de respiración periódico con los vertebrados terrestres, ascendiendo a la superficie del agua a intervalos regulares para ventilar su órgano que respira aire similar a un pulmón y dependiendo exclusivamente de estos pulmones para la absorción de oxígeno durante la sequía.
Dirigido por expertos de la Universidad de Birmingham y la Universidad Federal de São Carlos UFSCar, en São Paulo, el equipo internacional publicó sus hallazgos en avances científicos .
El profesor Ted Taylor, de la Universidad de Birmingham, dijo: "Cuando los peces pulmonados tragan aire en la superficie del agua, su frecuencia cardíaca aumenta instantáneamente, lo que indica un desvío de sangre a los pulmones de la criatura.
"Esto es posible porque el animal tiene un corazón indiviso, lo que permite variar la proporción de sangre desviada a los pulmones; a diferencia de los mamíferos, tenemos un corazón completamente dividido con volúmenes iguales de sangre bombeados por separado a los pulmones y al cuerpo con cadalatido del corazón.
"Nuestro estudio estableció una función clara en los peces pulmonados para estos aumentos en la frecuencia cardíaca para maximizar la absorción de oxígeno durante cada respiración de aire que no se ha demostrado definitivamente para RSA en mamíferos. Esto sugiere que puede ser una reliquia de su vínculo con los anfibios antiguosancestros. "
El profesor Taylor agregó que "el pez pulmonado tiene un sistema de control relativamente complejo que genera estos cambios relacionados con la respiración en la frecuencia cardíaca, con propiedades que anticipan las descritas para los mamíferos.
"Encontramos que estos incluyen múltiples ubicaciones para las células nerviosas en el tronco del encéfalo que inervan el corazón con fibras aisladas que conducen impulsos rápidos, provocando una respuesta cardíaca instantánea a cada respiración de aire".
Esta ilustración en un pez con un linaje antiguo comprobado de un sistema altamente evolucionado que controla las variaciones en la frecuencia cardíaca sugiere que su evolución estuvo necesariamente vinculada al advenimiento de la respiración de aire sobre los pulmones de vertebrados primitivos en lugar de la aparición mucho más tardía de los mamíferos
Esta comprensión cuestiona las suposiciones sobre la primacía de los mamíferos hechas por algunos fisiólogos biomédicos y muchos psicobiólogos, lo que demuestra que los mecanismos "primitivos", aunque tempranos, no son necesariamente simples.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Birmingham . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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