A pesar de sus evidentes diferencias físicas, elefantes, lagartos y truchas tienen algo en común: poseen estructuras alargadas y flexibles en la parte posterior de sus cuerpos que llamamos colas.

Un nuevo estudio realizado por expertos de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, y publicado en ‘Current Biology’ revela que las colas de los peces y las colas de los tetrápodos, o animales de cuatro miembros, son de hecho estructuras completamente diferentes, con distintas historias evolutivas.

Con un análisis de crías de peces fósiles de 350 millones de años, Lauren Sallan, profesora asistente del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Escuela de Artes y Ciencias de la Universidad de Pensilvania, demostró que estos antiguos peces tenían una cola escamosa y carnosa y una aleta flexible, una asentada sobre la otra. Una estructura de cola dual similar se ve en los embriones de los teleósteos modernos, un grupo de peces óseos, que componen más del 95 por ciento de especies de peces vivos.

Durante el tiempo evolutivo, para adaptarse a sus entornos los teleósteos y tetrápodos adultos perdieron una de estas colas. “La cola de los tetrápodos probablemente comenzó como un crecimiento similar a un miembro en los primeros vertebrados, mientras que la aleta caudal de los peces comenzó como una aleta mediana cooptada, como la aleta dorsal -argumenta Sallan–. Toda la diversidad de la cola de los vertebrados podría explicarse por el crecimiento relativo y la pérdida de estas dos colas, con la cola carnosa restante atrofiada en los seres humanos como en los peces”.

Durante casi 200 años, los científicos señalaron la etapa larvaria de los peces teleósteos modernos, que tienen una cola asimétrica que se asemeja a la de los adultos peces óseos antiguos, como ejemplo de teoría de la recapitulación, la idea de que el crecimiento y desarrollo de los organismos los lleva a través de etapas que reflejan los pasos evolutivos de organismos simples a más complejos.

Sin embargo, este ejemplo tenía una debilidad notable: la falta de fósiles de ancestros de peces juveniles. El eje para el estudio de Sallan vino en forma de una serie de 350 millones de antiguos ejemplares fósiles de ‘Aetheretmon valentiacum’, una especie de peces relacionados con teleósteos. Los fósiles se recuperaron en Escocia durante décadas y se almacenaron en museos, pero la mayoría nunca se había examinado en detalle.

El papel de dos grupos diferentes de generos

Los ejemplares no estudiados eran los ejemplos más pequeños conocidos de la especie -sólo de tres 3 centímetros de largo–, representando la etapa más temprana conocida del desarrollo de estos peces. Estos fósiles permitieron realizar la primera comparación directa entre las etapas de crecimiento de los peces antiguos y sus modernos descendientes teleósteos.

Los peces adultos de ‘Aetheretmon’ poseían una cola asimétrica, más larga en la parte superior que en la inferior, que contiene vértebras. Un grupo de peces modernos llamados condrósteos, que incluye especies como el esturión y el pez espada, se denominan a veces “fósiles vivos” y tienen una estructura de cola similar. Las colas adultas de teleósteos, por otra parte, son casi simétricas y están compuestas enteramente de aletas.

Según la teoría de la recapitulación, la cría de ‘Aetheretmon’ podría haber parecido versiones más pequeñas de los adultos, exhibiendo lo que se llama desarrollo directo. Las observaciones de Sallan encontraron que no era así, sino que la cría de ‘Aetheretmon’ se asemejaba mucho a los jóvenes teleósteos modernos: ambos tienen una cola carnosa pequeña que contiene vértebras, similar a la cola de un lagarto, superponiendo a una aleta.

A medida que maduraban, la cola superior de ‘Aetheretmon’ seguía extendiéndose, mientras que la parte superior de la cola de los teleósteos modernos se atrofia temprano y así termina encajada en el cuerpo en crecimiento y su aleta caudal se convierte en su única “cola”. Sallan examinó las formas de la cola de una variedad de diferentes especies de peces, vivos y extintos, en distintas etapas de desarrollo, y encontró la misma estructura en dos partes, dispuestas de manera diferente, en cada una.

“Lo que esto demuestra es que los peces antiguos y los peces modernos tenían el mismo punto de partida de desarrollo que se ha compartido durante 350 millones de años”, afirma Sallan. “No es la cola ancestral que aparece en las larvas modernas de teleósteo; es que todos los peces tienen dos estructuras diferentes a su cola que se han ajustado a lo largo del tiempo según la función y la ecología de todas estas especies”, detalla.

El análisis permite extraer nuevos conocimientos sobre la evolución de los peces, pero la evolución de los vertebrados en general, como los antepasados óseos de ‘Aetheretmon’, los peces vivos y los tetrápodos terrestres probablemente tenían ambos tipos de cola. La cola que contiene vértebras presente en ‘Aethretmon’ probablemente representa el primer crecimiento parecido a una extremidad que se convirtió en la verdadera cola en animales como los lagartos.

Sallan considera que es probable que los dos resultados se rijan por dos grupos diferentes de genes y, por lo tanto, podrían haber sido objeto de selección natural de forma independiente, generando un gran número de formas nuevas a lo largo de la evolución.

“Nos dice por qué tenemos toda esta diversidad de aletas y miembros en el pasado y el presente –subraya Sallan–. Podría haber algunos linajes que favorecieran una forma sobre otra por razones funcionales o ecológicas: si un pez no pudiera adaptar este rasgo, que es tan vital para nadar, podrían haberse extinguido”. Esta experta espera que un biólogo de desarrollo confirme las vías moleculares que generan el crecimiento de las extremidades o la colocación de las aletas.

Fuente: Agencia Europa Press