Un estudio indica que el cartílago elástico en las branquias de peces evolucionó para formar las orejas externas de los mamíferos
Nuestros pabellones auriculares, esas estructuras únicas de los mamíferos, podrían haberse originado en las branquias de peces antiguos. Estas formaciones, compuestas por cartílago elástico, guardan secretos de una evolución que conecta a vertebrados marinos con animales terrestres. Entender los términos como «cartílago elástico» y «potenciadores genéticos» es clave para explorar cómo un simple tejido pudo ser reutilizado en diferentes especies a lo largo de millones de años.
Un equipo de investigadores, liderado por Gage Crump, profesor de biología de células madre en la Universidad del Sur de California, ha rastreado el origen de las orejas externas humanas. En su estudio, publicado en Nature, los científicos realizaron experimentos de edición genética que revelan cómo ciertas estructuras anatómicas en las branquias de peces modernos están relacionadas con el cartílago de nuestras orejas externas. Este cartílago, conocido como cartílago elástico, es más flexible que otros tipos y es exclusivo de los mamíferos, pero ahora sabemos que también existe en peces.
Crump y su equipo comenzaron analizando peces como el pez cebra (Danio rerio) y el salmón atlántico (Salmo salar). Mediante tinciones de proteínas, encontraron que las branquias de estos peces contienen cartílago elástico. Esto sugiere que esta característica no es exclusiva de los mamíferos, sino un rasgo general de los peces óseos modernos. Para ir más allá, los investigadores exploraron los «potenciadores genéticos», segmentos específicos de ADN que regulan los genes asociados con el desarrollo de las orejas.
Al insertar potenciadores genéticos humanos en el genoma del pez cebra, observaron actividad en las branquias de los peces. Esto indicaba que las mismas señales genéticas responsables del desarrollo de nuestras orejas también estaban activas en las branquias. Sorprendentemente, el proceso inverso también funcionó: al introducir potenciadores de branquias de peces en ratones, se activaron en las orejas externas de los roedores.
Otros experimentos en renacuajos y lagartos demostraron que reptiles y anfibios también heredaron estructuras relacionadas con las branquias de peces. En el caso de los lagartos, se detectó actividad genética en el canal auditivo, lo que sugiere que el cartílago elástico comenzó a migrar desde las branquias hacia las orejas cuando los reptiles surgieron hace unos 315 millones de años.
Un descubrimiento especialmente interesante fue la conexión con los cangrejos herradura, criaturas que existen desde hace más de 400 millones de años. Los científicos encontraron un potenciador en células de cangrejo herradura que también activaba las branquias de los peces, lo que indica que el origen evolutivo de nuestras orejas podría remontarse aún más en el tiempo.
El estudio destaca cómo las estructuras anatómicas y genéticas de los vertebrados han sido reutilizadas y transformadas a lo largo de la evolución. Según los investigadores, «elementos de un programa ancestral de desarrollo de branquias fueron reutilizados múltiples veces para generar diversas estructuras de branquias y orejas». Esto demuestra cómo la evolución aprovecha lo ya existente para innovar.
Aunque aún queda mucho por descubrir, este trabajo abre una nueva ventana al fascinante viaje evolutivo que conecta a los peces primitivos con los mamíferos modernos. Como dijo Crump, «este estudio aporta un nuevo capítulo a la evolución del oído mamífero».
REFERENCIA
Repurposing of a gill gene regulatory program for outer ear evolution
