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Qué puede decirnos un pez pequeño sobre cómo los humanos se pararon verticales

Uno pensaría que el último salto hacia adelante en nuestra comprensión de la locomoción humana vendría de estudiar los pies. Sin embargo, los científicos han descubierto una nueva pista sorprendente sobre los orígenes del bipedalismo humano en un pez común del tamaño de un meñique.

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Analizando el ADN del espinoso de la trepina, los investigadores dirigidos por David Kingsley, biólogo de la Universidad de Stanford, identificaron un llamado potenciador genético, una especie de botón de control de volumen que funciona durante el desarrollo del cuerpo para ayudar a esculpir las placas óseas que ocultan el espinoso. en lugar de escamas. El potenciador modula la liberación de una proteína relacionada con los huesos conocida como GDF6, girándola hacia arriba o hacia abajo para alterar las placas para adaptarse a la configuración del pez. Para los espinosos marinos que viven en aguas abiertas con una multitud de depredadores dentudos, el potenciador produce suficiente proteína GDF6 para ayudar a construir placas protectoras fuertes. Pero los espinosos de agua dulce son mejores para lanzarse y esconderse, y por lo tanto, a través de la mejora de la liberación de proteínas, esos peces terminan con platos más delgados y flexibles.

La respuesta de un alternador genético varía de un entorno a otro, mientras que su objetivo, las proteínas físicas, sigue siendo el mismo, lo que le da a la evolución una flexibilidad considerable. "Es un mecanismo tan bueno para la evolución de los rasgos que ves que se usa una y otra vez", dice Kingsley.

Cuando los investigadores exploraron el papel de la proteína GDF6 y sus potenciadores en la formación de los huesos de los mamíferos, incluido el chimpancé, nuestro pariente genético más cercano, encontraron un potenciador que afectó el desarrollo de las extremidades posteriores pero no las extremidades anteriores. El mayor impacto del gen fue en la longitud y la curvatura de los dedos de los pies. Sin embargo, en el ADN humano, se eliminó el potenciador.

Ese único cambio genético podría ayudar a explicar las diferencias importantes entre un pie de chimpancé y el nuestro, y cómo nuestros antepasados ​​obtuvieron el poder de levantarse y caminar sobre dos pies. Los dedos de los pies de un chimpancé son largos y extendidos, y su equivalente de dedo gordo se separa de los otros dedos como un pulgar: un pie prensil diseñado para escalar rápidamente. Por el contrario, en el pie humano, la planta del pie se agranda mientras que el hueso del dedo gordo se engrosa y se alinea con los otros dedos de los pies ahora acortados: esta es una plataforma resistente, capaz de soportar una carga en movimiento vertical.

Además de demostrar que nuestro dedo gordo merece mucho más respeto de lo que la mayoría de nosotros sabemos, el nuevo hallazgo demuestra que pequeñas alteraciones en el ADN pueden tener profundos impactos evolutivos, y que la naturaleza es un artista incansable de reciclaje y collage, que combina y combina algunas técnicas favoritas. para generar una diversidad de formas aparentemente sin fondo.

"Nuestra historia compartida con los peces", dice Neil Shubin, autor de Your Inner Fish y paleontólogo, "los convierte en un escenario maravilloso para explorar los fundamentos de nuestros propios cuerpos".

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Esta historia es una selección de la edición de abril de la revista Smithsonian

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