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El mismo conjunto de genes que da pelo a los mamíferos y plumas a las aves ayuda al pez globo a desarrollar espinas.

Créditos de la imagen Kevin Yi.

Si bien las espinas que cubren al pez globo son evidentes, no se sabe cómo llegaron a estar allí. Sin embargo, una nueva investigación ha identificado los genes responsables de la evolución y el desarrollo de estos llamativos adornos de la piel y ha encontrado que el proceso es similar a cómo otros vertebrados obtienen su pelo o sus plumas.

pescado, inflado

El pez globo es uno de los peces más extraños del océano, particularmente porque tiene un esqueleto reducido, una dentición en forma de pico y forma espinas en lugar de escamas, no en todas partes, sino solo en ciertos parches alrededor del cuerpo, dice el autor correspondiente Gareth Fraser, asistente. Profesor de la Universidad de Florida.

Simplemente me sorprende que, independientemente de cuán evolutivamente diferentes sean las estructuras de la piel en los animales, todavía usan la misma colección de genes durante el desarrollo.

Fraser y su equipo analizaron el desarrollo de las espinas en embriones de pez globo. Inicialmente, esperaban verlos formarse a partir de escamas, en esencia, que algunas de las escamas mismas se transformarían en espinas. Sin embargo, lo que encontraron fue que el desarrollo de las espinas es independiente del de las escamas. Además, identificaron la red genética que sustenta el desarrollo de las escamas, y es la misma que rige la formación de pelo y plumas en otros vertebrados.

Después de identificar estos genes, el equipo decidió bloquear algunos (CRISPR-Cas9 y otras técnicas genéticas) que son marcadores clásicos del desarrollo de los apéndices de la piel para ver qué pasaba. Este enfoque permitió a los investigadores reducir la cantidad de espinas que crecían en el pez globo y hacer que brotaran en lugares más variados alrededor de su cuerpo. Normalmente, las espinas se localizan en áreas específicas del pez globo donde pueden ofrecer la mayor protección, explica Fraser.

Cuando el pez globo se infla al ingerir agua o, en algunos casos, aire, su piel se estira, especialmente alrededor del abdomen y es más susceptible a daños, como desgarros, dice. Las espinas refuerzan el abdomen hinchado. En casos extremos, algunos peces globo han perdido todas las demás espinas de su cuerpo y conservan solo las espinas abdominales.

La diversidad observada en la ubicación de la columna entre los peces globo es probablemente el resultado de diferentes presiones ecológicas, agrega. Las diferentes configuraciones morfológicas de las espinas pueden permitir que el pez globo acceda a nuevos nichos ecológicos. A medida que el clima cambia y los entornos se vuelven diferentes, el pez globo puede usar estos rasgos evolutivos para tolerar y adaptarse al cambio, dice Fraser. En última instancia, él y su equipo esperan identificar las diferencias genéticas que crean la gran diversidad en el diseño y la morfología de la columna.

Podemos manipular diferentes cosas asociadas con la diversidad del pez globo, lo que nos brinda pistas sobre la función de los genes que son necesarios para el desarrollo normal y nos ayuda a comprender la evolución y los patrones de las espinas del pez globo.

Los peces globo son peces de origen salvaje que son increíblemente diferentes de otros grupos y, en última instancia, queremos ver si hay algo específico en el genoma del pez globo que pueda proporcionar pistas para sugerir mecanismos que les permitan crear estas extrañas estructuras.

El artículo Evolución y diversidad del desarrollo de las espinas de la piel en los peces globo se ha publicado en la revista iScience.