Se sabe desde hace tiempo que el pelo y las plumas se cortan de la misma tela, ya que ambos protegen la piel frágil. Pero esta conexión ha desconcertado a los científicos durante muchos años: las aves y los mamíferos no son "hermanas" evolutivas, no se separaron de un solo golpe en el árbol de la vida.
Los científicos de la Universidad de Virginia pueden haber encontrado una respuesta a este enigma desconcertante. Una nueva investigación de la universidad sugiere que los primeros vertebrados en colonizar la tierra seca llevaron consigo un recuerdo del mar: escamas.
Esta no es la primera vez que los investigadores investigan este tema difuso. Se teoriza que un ancestro común vagamente reptiliano ha dado lugar a mamíferos y aves. Pero durante décadas, los científicos no pudieron encontrar el vínculo, lo que llevó a la idea de que los mamíferos y las aves pueden "inventar" por separado estas cubiertas, a pesar de sus similitudes básicas.
Luego, hace dos años, los científicos de la Universidad de Ginebra y la Universidad de Helsinki se toparon con un dragón barbudo raro y sin escamas en un mercado de mascotas. Curiosos, los investigadores compraron el animal y lo llevaron a su laboratorio, donde secuenciaron su ADN. Esto descubrió un hecho sorprendente: las mismas estructuras de desarrollo que dan lugar a plumas y pelo pueden controlar la producción de escamas de reptil. Resultó errores en un gen llamado ectodysplasin-A, que en mamíferos y aves contribuye al crecimiento del pelo y las plumas, respectivamente, también deja dragones barbudos en la piel de gallina. Además, cuando el grupo observó embriones de lagartos, serpientes y cocodrilos a través de un poderoso microscopio, vieron lo que parecían ser las mismas protuberancias pequeñas y elevadas que maduran en pelos y plumas en otras especies.
Sin embargo, algunos científicos se reservaron para interpretar los datos, y un patólogo evaluó los hallazgos como solo una "actualización incremental" en una entrevista de 2016 con Science. Un gen común puede no ser definitivo para demostrar ascendencia común, y la anatomía con orígenes de desarrollo muy diferentes a menudo puede dar lugar a estructuras de aspecto similar; por ejemplo, las alas surgieron por separado en insectos y pájaros.
La investigación de la Universidad de Virginia, publicada el martes en la revista eLife, tiene el potencial de poner fin al debate. Revolviendo las ramas aún más viejas del árbol evolutivo, el biólogo de los rayos UVA Andrew Aman examinó el desarrollo del pez cebra cultivado en laboratorio, una herramienta favorita entre los biólogos debido al hecho de que estos peces son transparentes durante gran parte de su adolescencia. Pero su rostro fantasmal también ha llevado a los investigadores por mal camino.
"La piel del pez cebra, incluidas las escamas óseas, es en gran medida transparente y los investigadores probablemente simplemente han pasado las escamas hacia las estructuras internas", explica Aman en una entrevista con Fariss Samarrai en UVA Today .
Pero después de una inspección más cercana, Aman y sus colegas descubrieron que los genes que dictan la formación de escamas de pez cebra son idénticos a los previamente identificados en mamíferos, aves y reptiles, lo que indica que estos tres últimos grupos se desarrollan de manera similar no solo entre sí, pero también un ancestro mucho más antiguo, que se remonta a 385 millones de años. De manera gratificante, la ectodisplasina A, mutaciones en las que se habían desnudado dragones barbudos, se encontraba entre los genes estudiados en el trabajo de Aman.
La nueva investigación pinta un retrato plausible de la descendencia: nuestros antepasados marinos, vestidos con escamas, nadaron en los mares. En algún punto del camino, algunos individuos desafortunados alcanzaron las olas y encontraron refugio en tierra, donde las pesadas escamas, que se construyen alrededor de una base hecha de hueso, resultaron engorrosas. A medida que pasaba el tiempo, los pelos y las plumas ligeras reemplazaron esta pesada armadura marina, dejando de depender del andamiaje interno duro. En los reptiles, las escamas se atascaban, pero, como el pelo y las plumas, ya no dependían del hueso.
Saber que el cabello, las plumas y las escamas brotan de las mismas vías genéticas básicas ayuda a cerrar una brecha en nuestra comprensión de nuestras propias raíces evolutivas. Pero los investigadores creen que sus hallazgos también tienen implicaciones modernas. Una mejor comprensión del crecimiento temprano y la regeneración probablemente solo mejorará nuestra comprensión de los trastornos del desarrollo humano, incluidos los defectos de nacimiento.
La iluminación de los orígenes comunes entre las escamas de pescado y el cabello humano equipa a los científicos con un modelo adicional para estudiar enfermedades importantes. Como beneficio adicional, el pez cebra ya es un elemento fijo en las instalaciones de investigación en todo el mundo, y eso ciertamente supera a peinar las tiendas de mascotas del mundo por dragones (sin) barbudos en nombre de la ciencia.
