Ciencia
Océano Pacífico.

Algunas de las primeras criaturas ambulatorias pueden haber permanecido bajo el agua, engendrando descendientes que hoy exhiben un comportamiento de caminar en el fondo del océano.

Un nuevo estudio publicado en Cell desafía la visión tradicional que ilustra la evolución mostrando a los primeros vertebrados marinos generando extremidades primordiales a medida que se trasladan a la tierra por primera vez.

"En general, se ha pensado que la capacidad de caminar es algo que evolucionó a medida que los vertebrados realizaban la transición del mar a la tierra", recuerda el autor principal Jeremy Dasen, neurobiólogo del desarrollo del Departamento de Neurociencia y Fisiología de la Facultad de Medicina de Nueva York, en Estados Unidos.

"Nos sorprendió saber que ciertas especies de peces también pueden caminar. Además, utilizan un programa de desarrollo neuronal y genético que es casi idéntico al empleado por los vertebrados superiores, incluidos los humanos".

Los investigadores se centraron en el desarrollo neuronal de un tipo de pez, 'Leucoraja erinacea'. En relación con los tiburones y las rayas, se considera a estos peces cartilaginosos entre los vertebrados más primitivos, ya que han cambiado poco desde sus antepasados que vivieron hace cientos de millones de años.

Estos peces tienen dos juegos de aletas: aletas pectorales grandes, que usan para nadar, y aletas pélvicas más pequeñas, que utilizan para caminar a lo largo del fondo del océano.

Investigaciones anteriores habían demostrado que estos peces usan movimientos alternos de izquierda a derecha cuando caminan, de forma similar a los movimientos que usan los animales que andan por tierra, lo que los convierte en un modelo valioso para estudiar.

Los investigadores utilizaron una tecnología llamada secuenciación de ARN (RNA-seq) para evaluar el repertorio de genes que se expresan en las neuronas motoras de este pez y descubrieron que muchos de estos genes se conservan entre estos peces y los mamíferos. Además, descubrieron que los subtipos neuronales que son esenciales para controlar los músculos que regulan la flexión y el enderezamiento de las extremidades están presentes en las neuronas motoras del pez.

UN PROGRAMA DE LOS NERVIOS PARA ARTICULAR LOS MUCULOS, MILLONES DE AÑOS ANTES DE LO ESTIMADO

"Estos hallazgos sugieren que el programa genético que determina la capacidad de los nervios en la médula espinal para articular los músculos en realidad se originó millones de años antes de lo que asumimos que aparecieron --subraya Dasen--. Este movimiento basado en la aleta y los movimientos de caminar usan el mismo programa de desarrollo".

El descubrimiento fue más allá de los nervios que controlan los músculos. Los investigadores también observaron un nivel más alto de circuitos: las interneuronas, que se conectan a las neuronas motoras y les dicen que activen los músculos.

Las interneuronas se ensamblan en circuitos llamados generadores de patrones centrales (CPG).

Los GPC determinan la secuencia en la que se activan los diferentes músculos, controlando así la locomoción.

"Encontramos que las interneuronas, casi una docena de tipos, también están muy conservadas entre estos peces y los mamíferos terrestres".

El equipo de Dasen planea usar estos pequeños peces llamados 'patines' para estudiar cómo las neuronas motoras se conectan con otros tipos de neuronas y cómo se regulan. "

Es difícil estudiar el circuito que controla caminar en organismos superiores como ratones y pollos porque hay muchos más músculos y tipos de neuronas que facilitan ese comportamiento --señala--. Creemos que esta especie servirá como un sistema modelo útil para continuar resolviendo los nervios que controlan el caminar y cómo se desarrollan".