Noticias

Un pez mutante de Harvard explicaría la evolución de aletas a brazos

¡Pensabas que las mutaciones ocurrían solo en los laboratorios de las mejores películas de Hollywood? Pues no, esto es real y está ocurriendo. Los investigadores lograron que a un pez le salieran huesos extra en la aleta con el cambio de un solo gen, lo que podría dar pie a como los animales pasaron de tener aletas a brazos para movilizarse fuera del agua.

Un pez mutante de Harvard explicaría la evolución de aletas a brazos
Un pez mutante de Harvard explicaría la evolución de aletas a brazos

Un grupo de científicos de la Universidad de Harvard, en Cambridge, en el estado de Massachusetts en Estados Unidos, han diseñado peces cebra que muestran la formación inicial de apéndices con forma de extremidades tras el cambio de un solo gen en el ADN. Según los autores del estudio, publicado en la revista Cell, la mutación marca un paso fundamental en la comprensión de la evolución de las aletas a extremidades similares a nuestros brazos y muestra cómo cambios genéticos simples pueden crear grandes avances en el desarrollo de estructuras complejas. 

Los resultados de esta parte experimental pueden dar piso para la teoría sobre la transición de mar a tierra de los vertebrados. ¡Es una locura cómo avanza la ciencia! M. Brent Hawkins, primer autor del estudio afirma que «Fue increíble que una sola mutación pudiera crear huesos y articulaciones completamente nuevos. En las 30.000 especies de peces teleósteos (para aclararte, éstos son muy espinozos), ninguna tiene este tipo de variación, por lo que el hecho de que encontremos un mutante como este realmente nos dejó sin aliento», reconoce. Los teleósteos forman un linaje diverso que incluyen peces de colores, salmón, anguilas, platija, pez payaso, pez globo, bagre y pez cebra. 

¿Sabías que hay más especies de teleósteos que todas las de aves, mamíferos, reptiles y anfibios? ¿No? Pues, ahora lo sabes. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de especies y la amplia gama de formas, tamaños y hábitats, la aleta pectoral de los teleósteos es una constante, es sorprendentemente simple y sin cambios. La imagen muestra cómo el pez cebra mutante transforma sus extremidades desde aletas a poder contenter huesos en ellas como cual humano.

La mutación que Hawkins y sus colegas descubrieron provoca un cambio en los huesos de la aleta pectoral del pez cebra llamados «radiales proximales», que se adhieren a la articulación del hombro del pez, de manera similar a como el brazo humano se adhiere a nuestro hombro en su articulación. Pero a diferencia de los humanos y otros tetrápodos, el pez cebra no tiene una serie de estos elementos esqueléticos que se adhieren en las articulaciones, como los componentes de nuestro brazo y dedos. Con esta mutación, se desarrolla un nuevo conjunto de huesos largos llamados «radiales intermedios» que son capaces de articularse con los radiales proximales existentes, formando una articulación similar a nuestro codo.

"En esta única mutación, obtienes el hueso nuevo, haces la articulación y haces las uniones musculares de una sola vez", dice el autor principal Matthew Harris profesor asociado de Genética en la Escuela de Medicina y Ortopedia de Harvard. "No era necesario tener una mutación en el gen del músculo, en el gen de la articulación y en el gen de los huesos; el sistema está coordinado de tal manera que cualquiera que sea nuestro cambio, es capaz de unir todas estas cosas al unísono", señala.

El análisis genético reveló que las mutaciones en cualquiera de los dos genes, vav2 y waslb, pueden causar independientemente este cambio en el desarrollo. Ninguno de los genes se ha relacionado previamente con el desarrollo esquelético. "Con estos peces cebra, somos capaces de demostrar que estas mutaciones activan programas que se cree fundamentalmente que solo se encuentran en una extremidad", dice Harris. "Así que no solo tenemos el fenotipo de algo nunca antes visto en los peces teleósteos, sino que demostramos que podemos activar patrones ancestrales que se pensaba que estaban asociados solo con las extremidades", añade. Se cree que las extremidades son una innovación evolutiva clave, que permite a los vertebrados caminar sobre la tierra y, en el caso de las aves y los murciélagos, volar. 

Lo que muestran estos resultados es que un grupo de peces que se pensaba habían perdido o silenciado la maquinaria necesaria para desarrollar apéndices en forma de extremidades en realidad retienen una latencia innata para formar estas estructuras. "Con nuestro trabajo, hemos encontrado similitudes inesperadas entre las aletas y las extremidades, y creo que hay aún más similitudes que aún no se han descubierto", dice Hawkins.

A pesar de estos hallazgos, aún queda la duda de si estos nuevos huesos cambian la funcionalidad de las aletas pectorales del pez cebra. Los próximos pasos incorporarán microscopía de vídeo a escala fina para determinar si la articulación de estos nuevos huesos es suficiente para influir en cómo se mueven los peces. Con el descubrimiento de estos mutantes, los investigadores abren una nueva línea de preguntas sobre cómo los vertebrados dieron sus primeros pasos hacia el movimiento en tierra y sobre la mecánica genética y de desarrollo necesaria para que esto suceda. "Si bien no es toda la historia, lo que estamos viendo es una ventana al rompecabezas de cómo se pasa de una aleta a la extremidad moderna", asegura el investigador.

Constanza De Sousa

Copywriter, creative editor and content creator+ info

Más Noticias

Más Noticias