Cartílago elástico en branquias de pescado evolucionado para formar las orejas externas de los mamíferos, indica el estudio

Nuestras pinnas, esas estructuras exclusivas de los mamíferos, pueden haberse originado en las branquias de peces antiguos. Estas formaciones, compuestas de cartílago elástico, contienen secretos de una evolución que conecta los vertebrados marinos con animales terrestres. Comprender términos como «cartílago elástico» y «potenciadores genéticos» es clave para explorar cómo un tejido simple podría reutilizarse en diferentes especies durante millones de años.

Un equipo de investigadores, dirigido por Gage Crump, profesor de biología de células madre en la Universidad del Sur de California, ha rastreado el origen de los oídos externos humanos. En su estudio, publicado en NaturalezaLos científicos realizaron experimentos de edición de genes que revelan cómo ciertas estructuras anatómicas en las branquias de los peces modernos están relacionadas con el cartílago de nuestros oídos externos. Este cartílago, conocido como cartílago elástico, es más flexible que otros tipos y es exclusivo de los mamíferos, pero ahora sabemos que también existe en los peces.

Crump y su equipo comenzaron analizando peces como el pez cebra (Danio Rerio) y salmón del Atlántico (salmo salar). Usando manchas de proteínas, encontraron que las branquias de estos peces contienen cartílago elástico. Esto sugiere que esta característica no es exclusiva de los mamíferos, sino más bien un rasgo general de peces óseos modernos. Para ir más allá, los investigadores exploraron «potenciadores genéticos», segmentos específicos de ADN que regulan los genes asociados con el desarrollo del oído.

Al insertar potenciadores genéticos humanos en el genoma del pez cebra, observaron actividad en las branquias del pez. Esto indicó que las mismas señales genéticas responsables del desarrollo de nuestros oídos también estaban activas en las branquias. Sorprendentemente, el proceso inverso también funcionó: al introducir potenciadores branquiales de peces en ratones, se activaron en las orejas exteriores de los roedores.

Otros experimentos sobre renacuajos y lagartos mostraron que los reptiles y los anfibios también heredaron estructuras relacionadas con branquias de peces. En el caso de los lagartos, se detectó actividad genética en el canal del oído, lo que sugiere que el cartílago elástico comenzó a migrar de las branquias a los oídos cuando los reptiles surgieron hace unos 315 millones de años.

Un descubrimiento especialmente interesante fue la conexión con los cangrejos Horseshoe, criaturas que han existido durante más de 400 millones de años. Los científicos encontraron un potenciador en las células de cangrejo de herradura que también activaron las branquias del pez, lo que indica que el origen evolutivo de nuestros oídos podría retroceder aún más en el tiempo.

El estudio destaca cómo las estructuras anatómicas y genéticas de los vertebrados se han reutilizado y transformado a lo largo de la evolución. Según los investigadores, «los elementos de un programa de desarrollo de branquias ancestrales se reutilizaron varias veces para generar varias estructuras de branquias y oídos». Esto muestra cómo la evolución aprovecha lo que ya existe para innovar.

Aunque queda mucho por descubrir, este trabajo abre una nueva ventana en el fascinante viaje evolutivo que conecta peces primitivos con mamíferos modernos. Como dijo Crump, «este estudio agrega un nuevo capítulo a la evolución del oído de los mamíferos».

REFERENCIA

Reutilización de un programa regulatorio de genes de Gill para la evolución del oído exterior