Hace unos 400 millones de años, un grupo de peces comenzó a explorar la tierra y se convirtieron en los tetrápodos anfibios de hoy en día, reptiles, aves y mamíferos. Pero, ¿cómo estos antiguos peces utilizaron sus cuerpos y aletas de pescado en un ambiente terrestre? y qué procesos evolutivos estaban en juego siguen siendo misterios científicos.
En un artículo publicado en la revista Nature, investigadores de la Universidad McGill recurrieron a un pez ancestral africano llamado Polypterus, para ayudar a mostrar lo que podría haber sucedido cuando los primeros peces trataron de salir del agua. Polypterus es un pez africano que puede respirar aire, “caminar” en la tierra, y se parece mucho a los antiguos peces que evolucionaron en los tetrápodos. El equipo de investigadores pusieron peces juvenil de Polypterus en tierra durante casi un año, con el objetivo de revelar cómo se veía estos peces ‘terrestrializados’.
Las condiciones ambientales estresantes a menudo pueden revelar variaciones anatómicas y de comportamiento de una forma críptica, una forma de plasticidad del desarrollo. Estos mecanismos fueron los que quisieron explorar para ver qué nuevas anatomías y comportamientos se desencadenaban en estos peces y ver si coinciden los registros fósiles.
Los cambios anatómicos fueron notables. Los peces mostraron cambios anatómicos y conductuales significativos. Los peces terrestrializados caminaron con mayor eficacia mediante la colocación de sus aletas cerca de sus cuerpos, levantaron más alto la cabeza y mantuvieron sus aletas deslizantes tanto como los peces que se plantearon en el agua. Anatómicamente, el esqueleto pectoral cambió haciéndose más alargado con archivos adjuntos más fuertes a través de su pecho, posiblemente para aumentar el apoyo al caminar, y una disminución del contacto con el cráneo para potencialmente permitir mayor movimiento del cuello y la cabeza.
Teniendo en cuenta los numerosos cambios anatómicos reflejados en el registro fósil, los autores formularon la hipótesis de que los cambios de comportamiento que vemos también reflejan lo que pudo haber ocurrido cuando los peces fósiles caminaron por primera vez con sus aletas en la tierra.
El experimento de Polypterus terrestrializado es único y ofrece nuevas ideas sobre cómo los peces fósiles pueden haber utilizado sus aletas en un ambiente terrestre y qué procesos evolutivos estaban en juego.
Este es el primer ejemplo que conocemos que demuestra cómo la plasticidad del desarrollo puede ser facilitada en una transición evolutiva a gran escala, mediante el acceso a nuevos primero anatomías y comportamientos que más tarde podrían ser fijados genéticamente por la selección natural.
Referencias
Emily M. Standen, Trina Y. Du, Hans C. E. Larsson. Developmental plasticity and the origin of tetrapods. Nature, 2014; DOI: 10.1038/nature13708