Una idea controvertida acaba de recibir un respaldo significativo, ya que un grupo de investigadores de Cambridge encontró evidencia que respalda la evolución de las extremidades humanas a partir de las branquias de los tiburones.
Crédito: J. Andrew Gillis
En 1878, el anatomista alemán Karl Gegenbaur propuso un vínculo evolutivo entre las branquias de los peces cartilaginosos (como las rayas y los tiburones) y las extremidades de los vertebrados. La idea fue popular por un corto tiempo, pero luego fue generalmente descartada debido a la falta de evidencia de apoyo en el registro fósil. Sin embargo, el apoyo puede venir en forma de un estudio genético específicamente, algo llamado el gen Sonic hedgehog.
Los condrictios (tiburones, rayas, rayas y holocéfalos) poseen apéndices emparejados que se proyectan lateralmente desde sus arcos branquiales, conocidos como rayos branquiales. Esto llevó a Carl Gegenbaur a proponer que las aletas emparejadas (y, por lo tanto, las extremidades de los tetrápodos) evolucionaron originalmente a través de la transformación de los arcos branquiales, escribe el estudio.
El gen Sonic hedgehog se asegura de que todas tus extremidades estén en el lugar correcto y tengan el tamaño correcto. Dicta cómo crecerán las extremidades, manteniendo la dirección correcta para el crecimiento del esqueleto. En los peces cartilaginosos, las branquias están protegidas por colgajos de piel sostenidos por arcos de cartílago. Curiosamente, el propósito del gen Sonic hedgehog juega el mismo papel para los peces, dirigiendo el crecimiento de branquias y cartílagos. Esto podría indicar que la función de los genes se mantuvo sin cambios a lo largo de millones de años de evolución. Escribiendo en la edición de esta semana de la revista Development , el científico de MBL Andrew Gillis y sus colegas apoyan esta idea:
Gegenbaur observó la forma en que estos rayos branquiales se conectan con los arcos branquiales y notó que se ve muy similar a la forma en que la aleta y el esqueleto de las extremidades se articulan con el hombro. Los rayos branquiales se extienden como una serie de dedos por el costado del arco branquial de un tiburón, dijo Andrew Gillis, quien dirigió la investigación, en un comunicado. El hecho de que el gen Sonic hedgehog realice las mismas dos funciones en el desarrollo de los arcos branquiales y los radios branquiales en los embriones de rayas que en el desarrollo de las extremidades en los embriones de mamíferos puede ayudar a explicar cómo llegó Gegenbaur a su controvertida teoría sobre el origen de las aletas. y extremidades.
Para demostrar que el gen funciona de la misma manera, lo inhibieron en varias etapas del desarrollo de los patines. Descubrieron que cuando se inhibía temprano en el desarrollo, los rayos branquiales crecían en el lado equivocado del arco del cartílago. Cuando se inhibieron más adelante en el desarrollo, los rayos branquiales crecieron en el lado correcto, pero en menor número.
Llevados al extremo, estos experimentos podrían interpretarse como evidencia de que las extremidades comparten un programa genético con los arcos branquiales porque las aletas y las extremidades evolucionaron por la transformación de un arco branquial en un vertebrado ancestral, según lo propuesto por Gegenbaur, dijo Gillis.
Sin embargo, también podría ser que estas estructuras evolucionaran por separado, pero reutilizaran el mismo programa genético preexistente. Sin evidencia fósil, esto sigue siendo un misterio. Hay una brecha en el registro fósil entre las especies sin aletas y luego, de repente, las especies con aletas emparejadas, por lo que aún no podemos estar seguros de cómo evolucionaron los apéndices emparejados.
Por supuesto, esta es todavía una afirmación muy debatida. No parece probable que este gen se desarrolle por separado, pero aún falta la evidencia fósil. Se necesita investigación adicional para comparar completamente las funciones del gen, pero incluso si esto se confirma, dudo que la teoría sea ampliamente aceptada sin evidencia fósil. Desafortunadamente, este tipo de evidencia puede ser difícil o imposible de encontrar, por lo que probablemente seguirá siendo una pregunta abierta durante el próximo año. Pero la premisa está ahí, y la perspectiva es ciertamente interesante.
Referencia de diario: Un papel compartido para la señalización de sonic hedgehog en el patrón de apéndices de arco branquial de condrictios y extremidades de tetrápodos