Extremidades humanas y branquias responden al mismo programa genético

A diferencia de otros peces, los peces cartilaginosos como los tiburones y las rayas tienen una serie de colgajos de piel que protegen sus branquias. Estas aletas están soportadas por arcos de cartílago, con apéndices en forma de dedos llamadas rayos branquiales adjuntos.

Las extremidades humanas comparten un programa genético con las agallas de los peces cartilaginosos como los tiburones y rayas, proporcionando evidencia que apoya una teoría centenaria.

La idea propuesta por primera vez hace 138 años de que las extremidades evolucionaron a partir de las branquias, ha sido ampliamente desacreditada debido a la falta de pruebas fósiles. Pero puede resultar correcta después de todo, por efecto de un gen que ha sido denominado en un nuevo estudio ‘Sonic el Erizo’.

A diferencia de otros peces, los peces cartilaginosos como los tiburones y las rayas tienen una serie de colgajos de piel que protegen sus branquias. Estas aletas están soportadas por arcos de cartílago, con apéndices en forma de dedos llamadas rayos branquiales adjuntos.

En 1878, el influyente anatomista alemán Karl Gegenbaur presentó la teoría de que aletas y extremidades evolucionaron a partir de una estructura parecida al arco branquial de los peces cartilaginosos. Sin embargo, nada en el registro fósil se ha descubierto en apoyo de esta idea.

Ahora, investigadores han ahondado en las ideas de Gegenbaur utilizando las últimas técnicas genéticas en embriones del pequeño pez patín, del mismo grupo que inspiró la controvertida teoría hace más de un siglo, y en el que se encontraron sorprendentes similitudes entre el mecanismo genético utilizado en el desarrollo de su arcos branquiales y los de las extremidades humanas.

Los científicos dicen que se trata de un gen crítico en el desarrollo de las extremidades llamado «‘Sonic el Erizo’, llamado así por el personaje de videojuego por un equipo de investigación en la Escuela de Medicina de Harvard.

La nueva investigación muestra las funciones del gen en el desarrollo de las extremidades humanas, dictando cómo la identidad de cada dedo y el crecimiento del esqueleto del miembro, se reflejan en el desarrollo de los rayos branquiales en embriones de pez patín. Los resultados se publican en la revista Development.

Para Andrew Gillis, de la Universidad de Cambridge, el estudio muestra que aspectos de la teoría de Gegenbaur pueden de hecho ser correctos, y proporciona una mayor comprensión del origen de las mandíbulas en el grupo de animales vertebrados que incluye a los humanos.

«El hecho de que el gen ‘Sonic el Erizo’ realiza las mismas dos funciones en el desarrollo de los arcos branquiales y los rayos branquiales en embriones de pez patín y en el desarrollo de las extremidades en embriones de mamíferos, puede ayudar a explicar cómo Gegenbaur llegó a su controvertida teoría sobre el origen de aletas y extremidades».

En embriones de mamíferos, el gen configura el eje de la extremidad en las primeras etapas de desarrollo. «En una mano, por ejemplo, este gen dice en que lado de cada mano estará el pulgar y en cuál el dedo meñique,» explica Gillis.

EP

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