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El gen de Sonic que hizo que nuestros brazos evolucionasen de las aletas de tiburón

El gen de Sonic que hizo que nuestros brazos evolucionasen de las aletas de tiburón

Descubren una posible relación entre el desarrollo de nuestras extremidades y las aletas de los tiburones mediado por el gen Sonic hedgehog (el erizo).

En 1878 el anatomista alemán Karl Gegenbaur teorizó la posible evolución de las extremidades de los mamíferos a partir de las branquias de los peces prehistóricos.

Sin embargo, ante la ausencia de evidencias fósiles, su teoría fue desechada hasta hoy, cuando se ha descubierto la implicación del gen Sonic hedgehog, bautizado en honor a Sonic el Erizo, el famoso personaje de la empresa de videojuegos SEGA. 

Este descubrimiento ha sido llevado a cabo gracias al estudio de un pez cartilaginoso de la familia de los tiburones, dejando ver que quizás tengamos que ver con ellos mucho más de lo que nos pensamos.

¿Cuál es la función del gen Sonic?

gene adn

Este gen, bautizado por un grupo de científicos de Harvard aficionados a los videojuegos, se conoce por desempeñar varias funciones a lo largo de las diferentes etapas de desarrollo de los vertebrados, entre las que se encuentran el crecimiento cerebral, la especificación de las neuronas motrices o el desarrollo de los dientes. Sin embargo, la función que nos compete hoy es la relacionada con la formación de extremidades, que tiene lugar en varios pasos a lo largo de las diferentes etapas del desarrollo embrionario.

Para empezar, en las etapas más tempranas del desarrollo de mamíferos,  configura el eje de la extremidad, de modo que, por ejemplo, en una mano seleccionaría la localización en la que tiene que crecer cada uno de los cinco dedos, desde el pulgar hasta el meñique.

A continuación, en etapas posteriores del desarrollo se asegura de que el miembro crezca hasta alcanzar su tamaño completo.

¿Cómo evolucionan las aletas de los peces cartilaginosos?

raya-embrion

Para comprobar si las teorías de Gegenbaur eran correctas y las extremidades de los mamíferos tienen un origen común con las de los peces, estos científicos de la Universidad de Cambridge, que han publicado sus resultados en la revista Development,  se han basado en el desarrollo de los embriones de un tipo de raya, conocida como pez “skate”.

Tanto las rayas como los tiburones poseen unas prolongaciones de piel que protegen sus branquias y que se encuentran soportadas por unas estructuras cartilaginosas en forma de arco acompañadas de apéndices con forma de dedo llamados rayos branquiales y, si la hipótesis del alemán fuese correcta, el desarrollo de estas estructuras debería estar mediado por el gen Sonic.

¿Cómo llevaron a cabo los experimentos para conocer la función del gen Sonic en peces?

gen sonic

Todas las afirmaciones que hemos visto hasta ahora comenzaron siendo simples hipótesis; por lo que, para ir más allá, estos investigadores optaron por bloquear la función del gen en las diferentes etapas de desarrollo de los embriones de la raya, comprobando así si se cumplían sus teorías.

De ese modo, pudieron ver que si el bloqueo se producía en las primeras etapas, los rayos branquiales crecían en el lugar equivocado, mientras que si se hacía más tarde, sí que se situaban en el lugar correcto, pero no crecían correctamente.

Por lo tanto, aunque el fin es diferente en cada especie, parece que el desarrollo de las extremidades sigue un proceso prácticamente igual en peces y en mamíferos.

¿Evolucionaron entonces las aletas y las extremidades de forma conjunta a partir de un mismo ancestro o cada programa de diferenciación tuvo lugar por separado?  Es difícil dar una respuesta a esta pregunta. De hecho, los investigadores responsables del estudio afirman que para poder hacerlo con seguridad deberían basarse en restos fósiles y, hasta el momento, no se ha encontrado ninguno que les sirva para ello.

Sea como sea, sí que han podido encontrar un vínculo evolutivo que demuestra que Gegenbaur no iba nada desencaminado con sus teorías y, sobre todo, han vuelto a proporcionar pruebas de la importancia de la unión de las diferentes ramas de la ciencia, en este caso la genética y la paleontología. ¡La unión hace la fuerza!

Imágenes: Mirror