Un estudio analiza los cambios en sus huesos

Científicos hacen caminar a los peces para estudiar la evolución hacia las cuatro patas

Los seres vivos salieron del agua hace 400 millones de años. ¿Cómo evolucionaron para adaptarse? Un estudio ha utilizado peces vivos para averiguarlo

Foto: Científicos hacen caminar a los peces para estudiar la evolución hacia las cuatro patas

El paso del agua a la tierra fue un acontecimiento clave en la evolución animal que tuvo lugar hace unos 400 millones de años, y ahora ha sido recreado en parte en un laboratorio. Biólogos expertos en este campo han criado peces sobre tierra durante ocho meses, y han descubierto que la experiencia favorece que los animales desarrollen un esqueleto mejor adaptado al acto de caminar. 

"Solía estudiar las aletas y su movimiento, algo que me parecía muy complejo e interesante. Y de pronto pensé, ¿cómo cambia una aleta hasta convertirse en algo que pueda funcionar sobre el suelo? Así es como nació este proyecto", explica Emily Standen, investigadora en biomecánica evolutiva de la Universidad de McGill, en Canadá, y autora principal del estudio publicado en la revista Nature esta semana.

Solía estudiar las aletas y su movimiento, algo que me parecía muy complejo e interesante. Y de pronto pensé, ¿cómo cambia una aleta hasta convertirse en algo que pueda funcionar sobre el suelo?

Para descubrir qué ocurrió cuando los animales acuáticos comenzaron a andar sobre la tierra, Standen y sus colegas utilizaron 111 ejemplares jóvenes de Polypterus Senegalus, una especie de pez conocida como bichir de Senegal o anguila dinosaurio por la dureza de sus escamas (aunque no es realmente una anguila), que posee pulmones primitivos, de forma que puede respirar aire de la superficie del agua. Los criaron durante meses en un ambiente terrestre: cubrieron un fondo de malla de pequeños cantos y tres milímetros de agua. Esto, unido a un alto nivel de humedad, impedía que los peces muriesen de deshidratación. 

Además de ser capaces de respirar, el bichir de Senegal a veces utiliza sus aletas para caminar cortas distancias sobre superficies sólidas. "Existen algunas evidencias de que se mueve a pie de un estanque a otro cuando hay sequía". Estas características convertían a la especie en una candidata prometedora para ser criada fuera del agua.

Más movilidad para la cabeza y las 'patas'

Grabaron a los especímenes en tierra durante ocho meses, así como a otro grupo de control que se mantuvo en el agua en condiciones normales, y luego visionaron los vídeos a cámara rápida para analizar sus movimientos durante ese tiempo. Terminado el experimento, sacrificaron algunos de los sujetos de ambos grupos para analizar cómo vivir sobre el suelo había afectado a su esqueleto.

Descubrieron que el hecho de haber crecido sobre el la superficie efectivamente modificaba la forma de caminar de los peces. "Los animales que criamos en tierra caminaban con un paso más eficaz. Plantaban las patas más cerca de la línea central del cuerpo, elevaban más la cabeza y se deslizaban menos", explica Standen. Además, presentaban una serie de cambios físicos: "Los huesos pectorales que sostienen las aletas cambiaron de forma, y sus clavículas se alargaron". Por lo general, detectaron cambios que daban más movilidad a la cabeza y las aletas.

"Son cambios importantes porque, si piensas en una forma de vida terrestre, te das cuenta que hace falta tener un cuello para mover la cabeza de forma independiente al resto del cuerpo"

Cambios ambientales favorecidos por la selección natural

El estudio, sin embargo, tiene una serie de limitaciones en cuanto a sus conclusiones. Por un lado, el bichir de Senegal no está relacionado directamente con las primeras especies acuáticas que caminaron sobre la tierra. "No tenemos un descendiente vivo de los peces que nos interesan", explica Standen. Así que acudieron a la siguiente mejor opción, una especie similar a los fósiles obtenidos de aquel periodo. 

Está claro que el entorno procovó cambios en ellos para facilitar su transición a la tierra. La presión evolutiva actuó después favoreciendo esos cambios, que se fijaron en el genoma en el transcurso de largos periodos de tiempo

A pesar de esas limitaciones, Standen argumenta que es interesante experimentar con especímenes vivos para intentar averiguar qué ocurrió con especies similares durante procesos evolutivos tan cruciales. "Está claro que el entorno procovó cambios en ellos para facilitar su transición a la tierra. La presión evolutiva actuó después favoreciendo esos cambios, que se fijaron en el genoma en el transcurso de largos periodos de tiempo". 

Tras estudiar los huesos, Standen está repitiendo el experimento para analizar los cambios musculares. También quiere comprobar qué ocurre si los peces se matienen en tierra durante más tiempo. "Es posible que veamos cambios mayores si el experimento es más largo. Lo ideal sería observar a varias generaciones continuadamente".

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