Por que algúns peixes transformaron as súas aletas en patas?

*Un artigo de Logo The Conversation

As vacas e os rubios, pertencentes á familia Triglidae —orde Scorpaeniformes—, son un grupo de peixes mariños que chaman a atención polas súas ás de paxaro, patas de cangrexo e corpo de peixe. Viven en mares e esteiros de augas tépedas e tropicais, e o seu nome provén do grego “trigla”, que significa salmonete vermello, en referencia ao seu parecido con este peixe.

Publicidade

Entre as características máis rechamantes dos Triglidae atópanse as súas aletas pectorais agrandadas e as cores rechamantes, como de aves, que presentan algunhas especies. Pero o que realmente sorprende é a presenza de seis apéndices, parecidos a “patas”, que se separan das aletas e serven tanto para a locomoción como para a detección sensorial da contorna.

Este conxunto de “patas” non é só unha peculiaridade visual. En realidade, representan un notable avance evolutivo que permitiu que estes peixes camiñen sobre o fondo mariño, escarvar na area e detectar presas ocultas debaixo ela. Ditas adaptacións ofrecen unha xanela única para entender como os organismos poden modificar estruturas existentes para xerar novas funcións, un fenómeno clave na evolución das especies.

Publicidade

Un misterio evolutivo

Durante moito tempo, os estudos evolutivos centráronse na perda de características. Exemplos como a desaparición de extremidades en serpes ou a redución de placas en peixes espiñentos son clásicos dentro da bioloxía. Estes cambios, a miúdo impulsados por mutacións en loci xenéticos clave, permiten que o organismo evite consecuencias negativas e, á súa vez, concentran os efectos evolutivos en tecidos específicos.

Explorouse menos sobre como as especies ganan novas características. As patas dos Triglidae, derivadas dos radios das súas aletas pectorais, son un claro exemplo de cambios na musculatura e o esqueleto, pero tamén no sistema nervioso.

Cando os investigadores secuenciaron o xenoma deste peixe, descubriron o papel dun xene chamado tbx3a (unha variación de tbx3, que tamén axuda a formar extremidades nos humanos). Para relacionalo coas patas da Trigla, empregaron a edición xenética CRISPR, modificando tbx3a. E observaron que algúns peixes nacían con pequenas protuberancias, máis similares a aletas que a patas. Outros tiñan só un par de patas e outros cinco pares.

A adaptación sensitiva: un sistema complexo

En distintos experimentos escondéronse moluscos baixo a area e comprobouse a habilidade de diferentes especies de Trigla para atopalos a distintas profundidades. Tamén esconderon cápsulas con aminoácidos e cheiros de moluscos para confirmar que os peixes detectaban produtos químicos das presas e non só as súas formas e tamaños.

Resulta que as patas das Triglas están cubertas de pequenas protuberancias similares ás papilas da nosa lingua. “Proban” a súa presa por encima da area antes de desenterrarla. Esta capacidade sensorial permítelles prosperar nunha contorna onde as fontes de alimento adoitan estar enterradas e lonxe da súa visión.

En experimentos de comportamento, estes peixes alternaban entre nadar e camiñar, raspando o solo mariño coas súas “patas”. Isto suxire un uso sensorial destes apéndices. Curiosamente, só dúas especies tiñan células gustativas nas patas. Isto suxire que as patas evolucionaron primeiro como patas e, logo, unhas poucas especies desenvolveron un hardware sensorial. E para acabar de complicar o thriller, outras especies de Trigla poden percibir algunhas substancias químicas coas súas patas sen moléculas receptoras do gusto ou protuberancias similares a papilas.

Comparando especies: escavadoras e non escavadoras

Durante o curso desta investigación, os científicos fixeron un descubrimento inesperado: unha segunda especie de rubio, o Prionotus evolans, posúe apéndices similares a patas, pero non os utiliza para escavar. A diferenza do Prionotus carolinus, que escava activamente para atopar presas ocultas, este usa as súas patas principalmente para a locomoción e para sondar presas visibles.

Este contraste en comportamento suxire unha especialización evolutiva das patas en diferentes especies.

Esqueleto de Prionotus evolans. Foto: Wikimedia Commons., CC BY

Ao examinar máis de preto a estrutura dos seus apéndices, os investigadores atoparon diferenzas significativas. As patas de P. carolinus teñen forma de pa, están cubertas de papilas e mostran unha mellor sensibilidade táctil. En cambio, as de P. evolans son máis simples, en forma de vara, e sen papilas especializadas para axudar os escavadores a detectar presas.

Así, o desenvolvemento de patas con capacidade sensorial nos rubios ofrece un exemplo fascinante de como a evolución pode xerar trazos complexos a partir de estruturas xa existentes. Esta adaptación non só mellora a súa capacidade para atopar presas, senón que tamén ilustra como as innovacións evolutivas poden empuxar a unha especie cara a novos nichos ecolóxicos.


*Antonio Figueras Huerta é profesor de investigación do Instituto de Investigacións Mariñas (IIM-CSIC).

Cláusula de divulgación: Antonio Figueras Huerta non recibe salario, nin exerce labores de consultoría, nin posúe accións, nin recibe financiamento de ningunha compañía ou organización que poida obter beneficio deste artigo, e declarou carecer de vínculos relevantes máis alá do cargo académico citado.

Antonio Figueras
Antonio Figuerashttp://iim.csic.es/es/estructura/11-inmunologia-y-genomica
Profesor de investigación do Centro Superior de Investigacións Científicas no Instituto de Investigacións Mariñas (IIM-CSIC)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here

Este sitio usa Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.

Relacionadas

Por que está de moda o magnesio?

Unha inxestión insuficiente do mineral pode asociarse a fatiga, debilidade e alteracións neuromusculares, pero non significa que haxa que suplementarllo a todo o mundo

“Ver” coa pel: o enigma visual de polbos, chocos e luras

Os ollos dos cefalópodos conteñen un único tipo de proteína fotosensible, o que equivale a ver en branco e negro. Por Antonio Figueras

Noites que matan: cando a calor non dá tregua aínda que caia o sol

En noites de exceso de calor extrema, o risco de morrer aumenta un 2,6% respecto ás noites sen tensión térmica. Por Dominic Royé

Son mellores os futbolistas que aprenderon a xogar “na rúa”?

En futbolistas de máximo nivel constatouse unha traxectoria de aprendizaxe de gran compoñente autodidacta antes da puberdade. Por Rafael Martín Acero da UDC