miércoles, 29 de enero de 2014

¿Cómo hemos llegado a tener cuatro extremidades? Debido a que tenemos un vientre

Todos nosotros, los animales vertebrados, al menos aquellos que también tienen mandíbulas, tenemos cuatro aletas o extremidades, una par frontales y un par trasero. Estas han sido dramáticamente modificadas en el curso de la evolución, en una maravillosa variedad de aletas, piernas, brazos y alas. ¿Pero cómo nuestros ancestros predecesores llegaron a disposición consistente de dos pares de apéndices? Debido a que tenemos un vientre. Investigadore sde la Universidad de Viena han presentado un nuevo modelo para abordar esta cuestión.

Como con cualquier otra cuestión de gran antigüedad en la biología evolitiva, se han propuesto numerosas ideas para explicar el origen de los apéndices emparejados en los vertebrados, conocidos como gnatóstomos, los cuales incluyen a todos los animales vivos y extintos que tienen tanto columna vertebral como mandíbulas. Cualquier explicación debe tener en cuenta no sólo la evidencia fósil, sino también para las sutilezas de los primeros desarrollos de las aletas y extremidades.

Los investigadores han reunido juntos una gran cantidad de trabajos de embriología molecular, así como los resultados de morfología clásica y paleontología para elaborar una explicación completa de cómo el embrión de los vertebrados forma pares de apéndices a lo largo de cada lado, y solo dos pares situados los extremos delantero y trasero de la cavidad corporal.

El modelo propuesto incorpora los resultados de varios trabajos previos, incluyendo información de la expresión de genes y de interacciones entre los diferentes tehidos que componen el embrión prematuro de un vertebrado. En sus primeras etapas de desarrollo, el embrión se segrega en tres capas de tejido principales: una externa (ectodermis) que formará la piel y el sistema nervioso, una interna (endodermis) que se convertirá en el tracto digestivo, y una capa intermedia (mesodermo) que eventualmente formará músculos, huesos y otros órganos. El mesodermo temprano se divide en dos capas que recubren el interior de la cavidad del cuerpo y el exterior de la tripa.

La nueva hipótesis propone que las aletas o extremidades comienzan a formars solo en lugares donde estas dos capas están lo suficientemente separadas y interactúan con los tejidos ectodérmicos, a saber, en los dos extremos del intestino formado. Entre medias, no tiene lugar la iniciación de aletas o extremidades, ya que las dos capas mesodérmicas mantienen una separación más estrecha y, proponen los autores, interactúan con el intestino en desarrollo.

Detrás del extremo trasero del tracto digestivo (la apertura anal), a lo largo de la parte inferior de la cola, las dos capas mesodérmicas se unen a medida que la pared corporal se cierra, formando una sola aleta (mediana). A lo largo de la longitud del tracto digestivo desarrollado, la pared corporal no se puede cerrar completamente, así que las condiciones para iniciar aletas o extremidades tienen lugar en las partes derecha e izquierda de la linea mediana, permitiendo el desarrollo de parejas en ligar de aletas medianas.

Via Univie

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