Extremidades de los peces

Mutaciones genéticas en los peces

La paleontóloga Jenny Clack pensaba que la historia de la evolución de los tetrápodos que se contaba en los libros de texto era inverosímil: ¿Cómo era posible que criaturas parecidas a peces, varadas en tierra, desarrollaran de algún modo extremidades y sobrevivieran para convertirse en los primeros tetrápodos? La búsqueda de una respuesta la llevó a Groenlandia, donde encontró uno de los primeros tetrápodos conocidos, el Acanthostega. Con su cola y branquias parecidas a las de un pez, estaba sin duda adaptado a un medio acuático, pero sus aletas en forma de pala terminaban en diminutos dedos. Resulta que a los vertebrados les crecieron dedos antes de abandonar el mar. De Evolución: "Grandes Transformaciones"

Uno de los hitos más importantes en la evolución de la vida comenzó hace unos 400 millones de años, cuando los primeros animales pasaron del agua a la tierra. En aquella época, conocida como período Devónico, el mundo estaba cambiando radicalmente: se formaron complejos ecosistemas vegetales en tierra, aparecieron las primeras plantas leñosas y el borde del agua se estaba convirtiendo en un nuevo tipo de entorno.

El paso a tierra fue un proceso muy gradual, y la evolución de las extremidades no fue una simple adaptación resultante de que los animales se arrastraran hasta la orilla y nunca miraran atrás. De hecho, la nueva imagen de esta transición muestra que la mayoría de los cambios necesarios para la vida en tierra firme se produjeron en criaturas que aún vivían en el agua. Algunos vertebrados parecidos a los peces ya habían empezado a desarrollar extremidades hace unos 400 millones de años: Se les llamaba "aletas lobuladas", con aletas que parecían remos carnosos, y tenían pulmones además de branquias.

¿Cuándo aparecieron los peces por primera vez?

El nuevo estudio realizado por paleontólogos de la Universidad de Chicago, publicado el 30 de diciembre en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, utiliza la tomografía computarizada para examinar la forma y estructura de los radios de las aletas mientras aún están encapsulados en la roca circundante. Las herramientas de imagen permitieron a los investigadores construir por primera vez modelos digitales en 3D de toda la aleta del pezápodo Tiktaalik roseae y sus parientes en el registro fósil. A partir de estos modelos, pudieron deducir cómo funcionaban y cambiaban las aletas a medida que evolucionaban hasta convertirse en extremidades.

Gran parte de la investigación sobre las aletas durante esta etapa clave de transición se centra en los huesos grandes y distintos y en las piezas de cartílago que corresponden a los de la parte superior de nuestro brazo, antebrazo, muñeca y dedos. Conocidos como el "endoesqueleto", los investigadores rastrean cómo estos huesos cambiaron para convertirse en brazos, piernas y dedos reconocibles en los tetrápodos, o criaturas de cuatro patas.

Los delicados radios y espinas de las aletas de los peces forman un segundo esqueleto "dérmico", no menos importante, que también experimentó cambios evolutivos en este periodo. Estas piezas suelen pasarse por alto porque pueden desprenderse al fosilizar los animales o porque los preparadores de fósiles las eliminan intencionadamente para dejar al descubierto los huesos más grandes del endoesqueleto. Los radios dérmicos forman la mayor parte de la superficie de las aletas de muchos peces, pero se perdieron por completo en las primeras criaturas con extremidades.

Aleta pectoral

ResumenNuestra información sobre la transición entre peces con aletas y tetrápodos con extremidades y dígitos se ha multiplicado en los últimos 15-20 años y especialmente en los últimos 5 ó 10, con algunos hallazgos espectaculares de material nuevo. Algunos de ellos incluyen nuevos peces similares a los tetrápodos y tetrápodos muy primitivos que ayudan a resolver cuestiones sobre la secuencia de adquisición de los caracteres de los tetrápodos, el momento aproximado de los hechos, la ubicación geográfica probable y las circunstancias en que ocurrió. Las extremidades anteriores y el cráneo se modificaron antes que las posteriores, adaptadas para sostener la cabeza y la parte anterior del cuerpo fuera del agua, probablemente en relación con la respiración aérea. El origen probable de los tetrápodos con extremidades se sitúa entre hace 385 y 380 millones de años, probablemente en el continente septentrional de Laurusia. El origen de los tetrápodos con extremidades no coincidió con la adquisición de la plena terrestrialidad, un resultado que probablemente surgió en el Carbonífero temprano. Esta última parte de la historia está documentada por pocos fósiles, aunque dos en particular aportan información clave. Los estudios de vertebrados modernos, especialmente la genética evolutiva del desarrollo de los genes Hox, están empezando a dar pistas sobre el origen de los dígitos.

¿Tienen extremidades los peces?

Anatomía externa de un pez óseo (pez linterna de Héctor): 1. opérculo (cubierta de las branquias), 2. línea lateral, 3. aleta dorsal, 4. aleta adiposa, 5. pedúnculo caudal, 6. aleta caudal, 7. aleta anal, 8. fotóforos, 9. aletas pélvicas (emparejadas), 10. aletas pectorales (emparejadas)Anatomía interna de un pez óseo

La anatomía de los peces es el estudio de su forma o morfología. En la práctica, la anatomía y la fisiología de los peces se complementan: la primera se ocupa de la estructura de un pez, sus órganos o partes componentes y cómo se unen, tal y como podría observarse en la mesa de disección o bajo el microscopio, y la segunda se ocupa de cómo esos componentes funcionan juntos en los peces vivos.

La anatomía de los peces suele estar determinada por las características físicas del agua, el medio en el que viven. El agua es mucho más densa que el aire, contiene una cantidad relativamente pequeña de oxígeno disuelto y absorbe más luz que el aire. El cuerpo de un pez se divide en cabeza, tronco y cola, aunque las divisiones entre los tres no siempre son visibles externamente. El esqueleto, que forma la estructura de soporte en el interior del pez, está hecho de cartílago (peces cartilaginosos) o de hueso (peces óseos). El principal elemento esquelético es la columna vertebral, compuesta por vértebras articuladas, ligeras pero resistentes. Las costillas se unen a la columna vertebral y no hay extremidades ni cinturas de extremidades. Los principales elementos externos del pez, las aletas, se componen de espinas óseas o blandas llamadas radios que, a excepción de las aletas caudales, no tienen conexión directa con la columna vertebral. Están sostenidas por los músculos que componen la parte principal del tronco[2].