Peces antiguos pavoneaban el lecho marino antes que los animales terrestres

¿De dónde sacaste ese paseo? Al igual que muchas personas, puede suponer que nuestra forma de andar de vertebrados se origina con las primeras criaturas con columna vertebral que salieron del mar, pero un estudio publicado en Cell el 8 de febrero de 2018 indica que los primeros caminantes lo hicieron bajo el agua.

La invasión terrestre de vertebrados del Devónico tardío, hace aproximadamente 382 millones de años, fue un gran problema en la historia de la Tierra. Previamente confinados al océano, nuestros antepasados ​​tetrápodos salieron al mundo de la superficie y, en el transcurso de millones de años, intercambiaron aletas y branquias por extremidades y pulmones. (Tetrapod solo se refiere a los vertebrados con dos pares de extremidades).

Aquí hay un video de actualización rápida, cortesía de la revista Cell y el profesor asociado y coautor Jeremy S. Dasen y sus colegas:

Lo notable, dice el equipo de investigadores, es que los circuitos neuronales involucrados en el control ambulatorio de las extremidades ya se establecieron millones de años antes de que el primer tetrápodo se pavoneara. En otras palabras, gran parte del software se implementó mucho antes que el hardware.

Los investigadores estudiaron el circuito neuronal del pequeño patín (Leucoraja erinacea). Puede que este pez cartilaginoso no tenga mucho que ver, pero se considera uno de los vertebrados más primitivos que existen en la actualidad. Viaja hacia atrás aproximadamente 420 millones de años y encontrarás un ancestro común tanto de los patines como de los tetrápodos.

La pequeña raya también es interesante porque es uno de varios peces ambulantes que «caminan» por el lecho marino. La raya usa sus grandes aletas pectorales para nadar y sus aletas pélvicas más pequeñas para caminar con movimientos alternos de izquierda a derecha, muy parecidos a los pasos de un animal terrestre. Esta similitud impresionó a los investigadores, pero las similitudes irían más allá del movimiento.

Dasen y sus colegas emplearon la secuenciación de ARN para estudiar los genes expresados ​​en las neuronas motoras del patín. Muchos de estos genes también aparecen en los mamíferos, y eso incluye subtipos neuronales involucrados en el control muscular de las extremidades que se doblan y enderezan. Esto, según los hallazgos del estudio, constituye un programa genético conservado para caminar.

Dasen dice que ni «nadar» ni «caminar» describen con precisión los movimientos del patín, pero tal vez esto no sea demasiado sorprendente dada la naturaleza humana del lenguaje.

«El modo de patinaje/rayo lo llamaría ‘natación ambulatoria’, mientras que el axial/basado en la cola es más como ‘natación espinal'», señala Dasen por correo electrónico. «El modo de natación ambulatoria es realmente el que hizo posible caminar tanto en patines como en tetrápodos».

El estudio arroja luz sobre la historia subacuática de caminar, pero los investigadores esperan que conduzca a una mejor comprensión de las neuronas motoras e incluso al tratamiento de los trastornos neurológicos humanos.

Dasen enfatiza que, si bien la complejidad neuronal de los organismos superiores dificulta nuestros estudios de animales como los ratones, la simplicidad arcaica del pequeño patín lo convierte en un punto de partida perfecto.

«Creo que una de las ventajas de estudiar los circuitos neuronales en patines es que pueden lograr este comportamiento utilizando un conjunto relativamente simple de conexiones entre las neuronas y los músculos», dice Dasen. «Esperamos poder explotar esta simplicidad para comprender la arquitectura básica de los circuitos que controlan la marcha».

El cableado exacto de estos circuitos aún no se comprende completamente en humanos u otros tetrápodos, pero tal conocimiento algún día podría ayudar en el tratamiento y reparación de lesiones de la médula espinal humana y enfermedades de las neuronas motoras como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Pero como dice el refrán, tienes que gatear antes de poder caminar, ¿o deberíamos decir nadar?

Deja un comentario