Los petirrojos son animales inusuales con cuerpo de pez, alas de pájaro y patas de cangrejo. Ahora, los investigadores demuestran que las patas del petirrojo no sólo se utilizan para caminar. De hecho, son órganos sensoriales auténticos que se utilizan para encontrar presas enterradas mientras se excava. Este trabajo aparece en dos estudios publicados en la revista Cell Press Biología actual el 26 de septiembre.
«Este es un pez al que le crecieron patas usando los mismos genes que contribuyen al desarrollo de nuestras extremidades y luego las reutilizó para encontrar presas usando los mismos genes que usa nuestra lengua para saborear la comida, algo bastante salvaje», dice Nicholas Bellono de la Universidad de Harvard. en Cambridge, MA.
Bellono, junto con David Kingsley de la Universidad de Stanford y sus colegas, no se propusieron estudiar los petirrojos marinos en absoluto. Se encontraron con estas criaturas en un viaje al Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, MA. Después de enterarse de que otros peces siguen a los petirrojos, aparentemente debido a sus habilidades para descubrir presas enterradas, los investigadores se intrigaron y llevaron algunos petirrojos al laboratorio para descubrir más. Confirmaron que los petirrojos podían detectar y descubrir extractos de mejillón molidos y filtrados e incluso aminoácidos individuales.
Como se informó en uno de los dos nuevos estudios, descubrieron que las patas de los petirrojos están cubiertas de papilas sensoriales, cada una de las cuales recibe una densa inervación de neuronas sensibles al tacto. Las papilas también tienen receptores gustativos y muestran una sensibilidad química que impulsa a los petirrojos a cavar.
«Al principio nos llamaron la atención las patas que comparten todos los petirrojos y que los diferencian de la mayoría de los demás peces», dice Kingsley. «Nos sorprendió ver cuánto difieren los petirrojos entre sí en las estructuras sensoriales que se encuentran en las patas. Por lo tanto, el sistema muestra múltiples niveles de innovación evolutiva a partir de diferencias entre los petirrojos y la mayoría de los otros peces, diferencias entre especies de petirrojos y diferencias en todo, desde la estructura y los órganos sensoriales hasta el comportamiento».
A través de más estudios de desarrollo, los investigadores confirmaron que las papilas representan una innovación evolutiva clave que ha permitido a los petirrojos tener éxito en el fondo marino de una manera que otros animales no pueden. En el segundo estudio, profundizaron en la base genética de las patas únicas del pez. Utilizaron la secuenciación del genoma, la elaboración de perfiles transcripcionales y el estudio de especies híbridas para comprender las bases moleculares y de desarrollo de la formación de las piernas.
Sus análisis identificaron un factor de transcripción antiguo y conservado, llamado tbx3acomo un determinante importante del desarrollo sensorial de las patas de los petirrojos. La edición del genoma confirmó que dependen de este gen regulador para desarrollar sus piernas con normalidad. El mismo gen también desempeña un papel fundamental en la formación de las papilas sensoriales de los petirrojos marinos y su comportamiento de excavación.
«Aunque muchos rasgos parecen nuevos, generalmente se construyen a partir de genes y módulos que han existido durante mucho tiempo», dijo Kingsley. «Así es como funciona la evolución: modificando piezas viejas para construir cosas nuevas».
Según los investigadores, los hallazgos muestran que ahora es posible ampliar nuestra comprensión detallada de los rasgos complejos y su evolución en organismos salvajes, no sólo en organismos modelo bien establecidos. Ahora sienten curiosidad por saber más sobre los cambios genéticos y genómicos específicos que llevaron a la evolución de los petirrojos marinos.
