lunes, 20 de enero de 2014

Los 5 dedos de nuestros emplumados amigos

En la mayoría de los tetrápodos, invertebrados terrestres, el cuarto (anular) dedo es el primero en desarrollarse en el embrión. Y en los pájaros, el dedo en el exterior de la mano(el posterior) aparece primero, lo que sugiere que es el anillo anular. Sin embargo, se puede mostrar que en la parte del pulgar, anterior, un dedo embriónico comienza a desarrollarse, pero rápidamente desaparece, lo cual debería ser un dígito I. Estos datos abogan por una identificación de dedos totalmente formados como el dedo índice, corazón y anular(II, III, IV).

Sin embargo, estos tres dedos del pájaro más primitivo conocido, Archaeopteryx, se parece a los del dinosaurio Deinonychus, con quien el Archaeopteryx probablemente esta muy relacionado (como lo estaba el famoso Velociraptor). Sucesivos fósiles muestran una reducción de dos dedos de la parte posterior de la mano en el ancestro del Deinonychus, y en consecuencia apoyar la identificación de los dedos pulgar, índice y corazón(I, II, III) de los dedos de los pájaros. También, los genes activan en el primer dedo de pájaro correspondiente con aquellos que desarrollan el pulgar en otros animales, y no aquellos del dedo índice.

Para resolver esta contradicción, han predominado tres enfoques:
  • Los pájaros no provienen de los dinosaurios, después de todo
  • Los ancestros dinosaurios de los pájaros tenían también tres dedos corazón (II, III, IV)
  • Los tres dedos anteriores (I, II, III) de los pájaros fueron de alguna manera movidos a las tres posiciones embriónicas del medio.
De hecho, ninguna de estas teorías puede explicar todos los datos existentes.

Para los pájaros: los dedos pulgar, índice y corazón son realmente índice, corazón y anular. La aparición, el llamado fenotipo, de los dedos es determinado durante el desarrollo embriónico por la proteína de señalización Sonic Hedgehog, la cual emana de la parte posterior del miembro desarrollado antes de que aparezca cualquier dedo. Esto simplemente significa que la concentración de esta proteína en la parte del pequeño dedo es la mayor y decrece hacia un futuro pulgar. Por tanto, cada precursor de dedo, las células que se desarrollarán convirtiéndose en un dedo, ajustan su expresión de genes, y en consecuencia, su fenotipo, de acuerdo con la concentración de Sonic Hedgehog en su entorno inmediato. Los investigadores han desarrollado una hipótesis basada en mecanismos moleculares y biomecánicos que son capaces de explicar todos los datos disponibles.

De acuerdo con esta hipótesis, una posterior reducción en la evolución de los dinosaurios realmente procedió con el pequeño dedo siendo reducido y después perdido, y el dedo anular fue parcialmente reducido. Sin embargo, generalmente es más fácil reducir los dedos exteriores que los más centrales, ya que estos aparecen más tarde en el desarrollo. Así que el primer dedo se reduce en lugar del cuarto dedo, dejando un área anterior abierta para los precursores prematuros de los otros dedos puedan crecer. Esto llevaría a desarrollar dedos para tropezar con una concentración de Sonic Hedgehog parecida a la anterior y a continuación desarrollarla en concordancia, más como I, II, y III.

Via University of Vienna

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