El origen de los animales terrestres: una pequeña alteración genética pudo haber dejado a los vertebrados abandonar el mar | Tecnología científica

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UNCOMBATE Hace 370 millones de años, en la última parte del período Devónico, el antepasado de todos los vertebrados terrestres salió del océano y comenzó a aprovechar las riquezas sin explotar que se encontraban en tierra. Este fue un gran paso, tanto literal como metafóricamente, y los biólogos evolutivos han asumido durante mucho tiempo que lograr el cambio anatómico de una aleta funcional a una protopata que permitió que sucediera requería una coincidencia fortuita de varias mutaciones genéticas. Sin embargo, este puede no ser el caso. Un artículo recién publicado en Celda, de Brent Hawkins, Katrin Henke y Matthew Harris de la Universidad de Harvard, sugiere que el proceso fue impulsado por un único cambio genético del tipo más pequeño posible.

Para comprender mejor el origen de los tetrápodos, como los zoólogos conocen colectivamente a los vertebrados terrestres, el trío estaba analizando lo que le sucedió al pez cebra (un tema común de experimentos en biología del desarrollo porque son pequeños, transparentes y se reproducen prolíficamente) cuando se hicieron menores. ajustes a los genes de esos peces. Al buscar en más de 10,000 especímenes mutados, notaron que un grupo de mutantes lucía un patrón inusual de huesos en sus aletas pectorales. En lugar de tener cuatro, tenían seis.

Curiosamente, los pares adicionales estaban a cierta distancia del cuerpo, y los huesos involucrados estaban paralelos entre sí de la misma manera que lo hacen el radio y el cúbito en la extremidad anterior de un tetrápodo (ver diagrama). Además, y aún más intrigante, los dos nuevos huesos se integraron perfectamente con los músculos de la aleta y se articularon bien con el resto del esqueleto local. Sin embargo, lo más intrigante de todo fue que este cambio anatómico considerable se produjo por la sustitución en un solo tipo de molécula de proteína, llamada Wasl, de uno solo de sus componentes básicos de aminoácidos.

Wasl es una proteína de señalización. Pero no es uno que, hasta donde el equipo pudo determinar al buscar en la literatura sobre el desarrollo embrionario, haya sido previamente asociado por alguien con el proceso de formación de extremidades en vertebrados. Sin embargo, un experimento que luego realizaron en ratones, que involucró la desactivación del gen que codifica Wasl, resultó en la deformación de los huesos pertinentes en las cuatro extremidades de los roedores, no solo en las extremidades anteriores. Claramente, entonces, esta proteína juega un papel en la formación de las extremidades de los tetrápodos.

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El ancestro común más reciente del pez cebra y los ratones es anterior incluso al Devónico. Eso da mucho tiempo para que los patrones de desarrollo embrionario hayan cambiado en las líneas que conducen a esas dos especies y, específicamente, hayan cambiado la forma en que se desarrollan las aletas de los peces modernos. Así que el hecho de que hoy en día la mutación que el equipo ha descubierto afecte solo a la aleta pectoral no descarta la posibilidad de que también haya estimulado, en ese entonces, la llegada a la aleta pélvica del progenitor a pescado del ratón, de los huesos ahora. conocido como peroné y tibia. Por lo tanto, parece muy posible que los doctores Hawkins, Henke y Harris hayan encontrado la fuente del cambio crucial que permitió al antepasado de los ratones, y también de los seres humanos, desembarcar y dejar el mar atrás.

Este artículo apareció en la sección de ciencia y tecnología de la edición impresa con el título “Cómo empezar”.

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