Sangre de ictiosaurio

Los ictiosaurios son el ejemplo clásico de evolución convergente. El fenómeno por el cual, un grupo de organismos adquiere características similares a otro grupo con el que no guarda relación evolutiva estrecha. En biología se enseña siempre a los ictiosaurios como el ejemplo perfecto de convergencia con los delfines, pues ambos grupos de animales comparten más de 20 características en común. A pesar de estar separados en el tiempo por decenas de millones de años.
Ejemplo clásico de convergencia. Ilustraciones de Satoshi Kawasaki.
Hace unos días se publicó en la revista Scientific Reports, un estudio que no sólo sorprende por lo raro de lo encontrado, sino que además ofrece un ejemplo más de convergencia evolutiva. Resulta que los científicos encargados del estudio revisaron un nódulo de roca que contenía en su interior un hueso de ictiosaurio de hace aproximadamente 182.7 millones de años, de la parte final del Jurásico temprano. El hueso era una vértebra de un animal que según la composición química del mismo, tenía un lugar  trófico alto en su ecosistema, los investigadores asumen que se alimentaba de calamares y peces.
El nódulo que estudiaron los científicos y sus partes. Si nos preguntamos ¿cómo diablos es que se conservaron estructuras delicadas ahí, la respuesta está dada por el anillo de pirita (hierro). Según la Dra. Mary H. Schweitzer (desprestigiada por muchos al creer que sus células de dinosaurio eran falsas), propuso un modelo en 2014 en el que el hierro era esencial para preservar cosas extremadamente delicadas como vasos sanguíneos, células e incluso, ADN. Link al estudio. Imagen modificada de Plet et al. (2017).
La parte interesante es que cuando estudiaron el hueso, este tenía restos de tejidos blandos. En específico, fibras de colágeno y lo más increíble: células sanguíneas. Estas se pueden apreciar con dos morfologías, una de glóbulos rojos (eritrocitos) y otra de células similares a glóbulos blancos (leucocitos). Cuando uno mira los eritrocitos, aprecia que tienen una forma bicóncava y aplanada, a manera de dona (donut) no perforada. Cualquier persona más o menos familiar con su propia biología podría pensar que estos eritrocitos son "normales", después de todo, son idénticos a los nuestros.
Fotografías con microscopio electrónico de las estructuras encontradas en el hueso de ictiosaurio. A-C fibras de colágeno, D-E glóbulos rojos. Imagen tomada de Plet et al. (2017).
Pero la cosa es que los eritrocitos humanos y los del resto de los mamíferos tienen esa forma porque carecen de núcleo. Nuestros glóbulos rojos no pueden fabricar casi nada y no tienen centro de control genético que les permita dividirse (en vez de dividirse, los fabrican células especiales en la médula ósea). A cambio, son mucho más eficientes para transportar hemoglobina y por consiguiente, los gases de la respiración como el oxígeno y el dióxido de carbono. Si miramos los eritrocitos de otros animales como reptiles, anfibios y aves (así como de dinosaurio), notaremos que tienen núcleos, lo que les permite dividirse en el torrente sanguíneo de forma directa, pero al hacerlo, sacrifican espacio que podría ser usado para acarrear más hemoglobina y por ende, más gases respiratorios.
Comparación de glóbulos rojos de ranas (frog), tortugas (turtle), humanos (human), aves (bird) y peces (fish). Las medidas están en micras. La parte que se tiñe es el núcleo. Note cómo en humanos no se tiñe nada, mientras que en el resto de vertebrados, el núcleo es evidente. Figura tomada de 3dham.
Regresemos a los eritrocitos de los ictiosaurios. ¿Qué notamos? Pues que ¡son idénticos a los de mamífero! Son glóbulos sin núcleo. Esto no sólo suma una convergencia más al ejemplo de los delfines vs ictiosaurios, sino que, además, nos indica que estos reptiles marinos eran súper eficientes para respirar. ¡Y no es para menos! Pues, según los científicos, esta adaptación surgió como respuesta a los bajos niveles de oxígeno atmosférico de cuando los ictiosaurios aparecieron en los océanos. Esta ventaja ventilatoria supuso un mayor éxito por parte de estos depredadores y los convirtió en los reyes de los océanos.
Estructuras que los autores aluden a posibles glóbulos blancos (WBC-like structure), indicadas en el panel B con los números 2 y 3. Imagen tomada de Plet et al. (2017).
Fuente: Plet, C., K. Grice, A. Pagès, M. Verrall, M. J. L. Coolen, W. Ruebsam, W. D. A. Rickard y L. Schwark. (2017). Palaeobiology of red and white blood cell-like structures, collagen and cholesterol in an ichthyosaur bone. Scientific Reports. 7(13776): 1-10.
*NOTA*
Algunos han señalado que las estructuras identificadas como glóbulos no son tal cosa porque son mucho más pequeñas que los glóbulos de mamíferos, que de por sí son bastante pequeños. Sin embargo, no se conocen estructuras celulares con esas formas tan particulares, tampoco en bacterias que fueran el resultado de contaminación, por lo que, la hipótesis de que son glóbulos miniatura, se sostiene.
Tamaño de glóbulos rojos en distintos vertebrados. Note cómo los de los mamíferos son mucho más pequeños, llegando a las 3.9 micras. Los del ictiosaurio reportado por Plet y colaboradores, miden entre 1.7 y 2.5 micras. Imagen tomada de Lepman Lab.