De esta forma las aletas se convirtieron en las extremidades de los vertebrados terrestres

^{Thomas Stewart, Universidad de Chicago}

De acuerdo con una investigación publicada en PNAS, las estructuras de los dedos en las extremidades de los tetrápodos ya estaban presentes en las aletas de los animales antiguos. Estas transformaciones facilitaron el movimiento de los primeros vertebrados a lo largo del sustrato limoso y se convirtieron en una etapa importante en el camino hacia la formación de extremidades de múltiples dedos.

Lo que debes saber

La estructura de los vertebrados cambió significativamente cuando se mudaron a tierra, y casi todas estas modificaciones ocurrieron en sus extremidades. Mientras que las aletas de los peces tienen muchos huesos y membranas óseas, las extremidades de los tetrápodos (este es el nombre común para todos los vertebrados terrestres, incluidas las aves) tienen dedos.

Al estudiar la evolución de las extremidades, se suele prestar especial atención a los rayos óseos en las aletas de los peces lobulados, los supuestos antepasados ​​de los tetrápodos. Pero no a los rayos de la piel, posiblemente porque están peor conservados y, a veces, incluso se eliminan de los restos fósiles, para que los elementos óseos de las aletas sean mejor visibles.

El nuevo estudio

Ahora, paleontólogos de la Universidad de Chicago, la Universidad de Wisconsin en Parkside y la Universidad de Drexel, liderados por Neil Shubin, decidieron comparar los detalles estructurales de los rayos de la piel de las aletas de los animales cerca de los primeros tetrápodos. Para esto, utilizaron la microtomografía de computadora.

Los científicos han realizado una serie de secciones virtuales de las aletas pectorales de los restos de Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordi y Tiktaalik roseae adultos y jóvenes. Estas especies son tetrapodomorfos, un grupo que incluye las formas de transición propuestas de peces lobulados a tetrápodos. Sauripterus es considerado el más antiguo y primitivo de los tres, Tiktaalik, el más avanzado y similar a los tetrápodos.

^{Las especies estudiadas. De arriba a abajo: Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordi, Tiktaalik roseae. Los rayos dorsales de las aletas pectorales están marcados en naranja, los rayos ventrales son azules.
Alex Boersma}

Los investigadores se centraron en la posición relativa de los rayos de la piel y los huesos de las aletas pectorales. Determinaron cómo se ubican estas estructuras en relación con el hueso, estimaron su número y longitud.

Los resultados

Resultó que cuanto más se parecía un animal a un tetrápodo, menos rayos de piel en sus aletas pectorales. Más interesante aún, los rayos de la piel de los lados dorsal y ventral de estas aletas son desiguales en longitud y se “superponen” a los rayos óseos en diversos grados. Esta asimetría es más pronunciada en el Tiktaalik, y según los autores este animal tenía una similitud funcional a la de las palmas, es decir, el lado inferior de la aleta pectoral tenía muchos músculos.

Probablemente, los músculos de la “palma” del Tiktaalik lo ayudaron a alejarse del fondo fangoso de los depósitos poco profundos, donde supuestamente habitaba, e incluso hacer movimientos cortos en tierra. Anteriormente, no se había estudiado la asimetría de los lados dorsal y ventral de las aletas en aquellos animales que aún no habían llegado a tierra y no tenían dedos.

Los peces óseos de fondo modernos también tienen diferencias en la disposición de los rayos desde diferentes lados de la aleta pectoral. Esto es importante porque las extremidades de aquellos que se mantienen cerca del fondo experimentan cargas similares que aquellos que intentan moverse en tierra o en aguas muy poco profundas.

El paso a tierra

Todos estos peces necesitan andar sobre un sustrato sólido, y los músculos en el lado ventral de la aleta pueden ayudar. Los autores recuerdan que esto debe tenerse en cuenta al estudiar el paso de los vertebrados a la tierra, por lo tanto, es incorrecto limitarnos a considerar solo los rayos óseos de las aletas de los tetrapodomorfos.

En 2016, Neil Shubin y sus colegas demostraron que los mismos genes son responsables de la formación de rayos en las aletas de los peces óseos, así como de la formación de dedos en los tetrápodos. Sugirieron que los dedos de los vertebrados terrestres se forman a partir de las mismas estructuras de las que aparecen los rayos de las aletas en los peces.
 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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