De dinosaurios a aves: la aparición del dedo prensil

Una adaptación única en las patas de las aves es la presencia de un dedo oponible del pie, semejante a un pulgar, que les permite aferrarse a las ramas. Sin embargo, en sus ancestros dinosaurios, este dedo era pequeño y no oponible, y ni siquiera tocaba el suelo, asemejándose a los dedos vestigiales de perros y gatos.

Sorprendentemente, el desarrollo embrionario de las aves proporciona un paralelo de esta historia evolutiva. El dedo del pie comienza formándose como el de sus ancestros dinosaurios, pero más tarde su base (el metatarso) se tuerce y se vuelve oponible. Joâo Botelho, del Laboratorio de Ontogenia y Filogenia de la Universidad de Chile, decidió estudiar los mecanismos que controlaban su formación.

Observó así que el giro se producía poco después de que apareciera la musculatura embrionaria de ese dedo. Los embriones de aves se mueven mucho dentro del huevo durante el desarrollo, y la aparición de movimientos en el dedo coincidía con la torsión de su base. Botelho demostró también que los genes de la maduración del cartílago del dedo prensil se expresaban en una etapa mucho más tardía que en los otros dígitos. En este cartílago inmaduro se conservan muchas células madre, o troncales, que se dividen con rapidez durante un período mucho más largo. Ello le confiere a este tejido mucha plasticidad y la posibilidad de ser transformado por la actividad muscular.

Fuerzas musculares y desarrollo embrionario

Estas observaciones sugerían que la base del dedo prensil se tuerce como consecuencia de las fuerzas mecánicas impuestas por la musculatura embrionaria. La prueba definitiva, sin embargo, vendría de experimentos. Cuando Botelho aplicó a embriones de pollo bromuro de decametonio, un agente farmacológico que paraliza la musculatura embrionaria, estos desarrollaron un dedo del pie no oponible, con una base recta, no torcida, idéntica a la de sus ancestros dinosaurios.

Solo se conocen unos pocos experimentos en los que se han recuperado rasgos de dinosaurios en aves (como una pantorrilla semejante a dinosaurio, y estructuras similares a dientes). Haber revertido el dígito prensil para generar un dedo similar al del pie de un dinosaurio constituye, por lo tanto, un logro importante. Además, los resultados aportan datos relevantes sobre la evolución. Las investigaciones en esta disciplina se centran a menudo en mutaciones, pero el desarrollo y evolución del dedo prensil no puede entenderse sin las fuerzas de la actividad muscular embrionaria.

Para Gunter Wagner, genetista evolutivo y profesor en la Universidad Yale, el estudio describe la verdadera mecánica del desarrollo embrionario. «Este es uno de los ejemplos más claros de cómo están mediadas indirectamente las consecuencias morfológicas del cambio genético. Los experimentos demuestran que las interacciones de sistemas de órganos canalizan las direcciones de la evolución del organismo», afirma el experto.

Más información en Scientific Reports

Fuente: Universidad de Chile / Alphagalileo

 

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