Los estudios evolutivos se fortalecen con los aportes de la Anatomía y Embriología comparada. Hoy presento una vez más a mis queridos lectores un interesante artículo que, muestra como la homología de las especies, plantea ciertas claves para explicar el origen de los seres vivos ¿coincidencias? ¿Errores? Pues, leer detenidamente esta publicación tal vez pueda aclarar ciertos elementos que no conocías y que seguro serán de tu interés.
La aparición de las extremidades ha sido determinante como carácter adquirido a lo largo del tiempo evolutivo. Estas, le han permitido a las especies cumplir ciertas funciones que hoy permiten su sobrevivencia, y tal como lo decía Charles Darwin (citado por Freeman, 2002, p. 23):
“¿Qué podría ser más curioso que la mano de un hombre, formada para agarrar, la de un topo para cavar, la pierna del caballo, la aleta de la marsopa y el alfa del murciélago, se hubieran construido problemas con el mismo patrón, e incluyendo los mismos huesos y en las mismas posiciones relativas?”
La Homología pudiera considerarse como la descripción exhaustiva de las semejanzas morfológicas entre especies. Esta, nutrida en los estudios de Anatomía y Embriología comparada, como lo mencioné anteriormente expone que el diseño de ciertas estructuras es muy parecido, aun sus funciones no sean las mismas. Al respecto, tal y como lo decía Darwin, es posible que las estructuras morfológicas no hayan aparecido de una manera independiente, sino que obedecen a que existieron en un linaje común.
Las homologías morfológicas-estructurales se nos muestran como resultado de un origen y desarrollo en común. Al respecto podríamos preguntarnos:
Científicos como Cuvier, y otros investigadores anteriores pudieron reconocer que las estructuras homologas en individuos adultos se desarrollan desde el estado embrionario. Esto nos lleva a un solo precepto todas las especies vertebradas evolucionaron de un mismo clado ancestral y lograron diferenciarse por varios procesos adaptativos a sus nichos actuales. Los Biólogos evolutivos actuales, debido a la incorporación de grandes avances en el campo de la genética, han determinado que existe analogía entre ciertas estructuras anatómicas embrionarias y adultas debido a la parecida codificación genética que ocurre en el desarrollo de la especie.
Sin duda alguna, debemos resaltar el trabajo de Darwin en su viaje por las islas galápagos, pues esa misión exploratoria le permitió observar caracteres dominantes en la flora y fauna del lugar, un Archipiélago con interesantes datos biológicos, que hoy son un hito en este campo del saber. Según él, la prevalecía de formas tan similares proviene de la existencia de un ancestro común, que se diversificó de acuerdo a presiones selectivas del ambiente.
La genética molecular también se ha encargado de estudiar la homología de muchos caracteres evolutivos. Algunas de esas estructuras son las extremidades, que aparecen en diversas formas animales y que abarcan desde las alas de una mosca hasta las patas de un caballo. Los vertebrados terrestres tetrápodos vienen a ser: anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Recordemos que los anfibios derivan de los peces tetralobulados, cuyas aletas se convirtieron en patas, lo que les ha permitido desplazarse fuera del agua, aunque aún dependan de ella en sus fases de vida.
Las extremidades como innovación adaptativa fueron determinante en la evolución de muchas especies, e inclusive han llegado a especializarse en otras funciones, que pueden ir, desde cavar en animales de hábito subterráneo, volar en otros con desplazamiento aéreo y aletear o remar en otros acuáticos. Lo cierto es que han sido predominantes para la evolución de la mayoría de los clados evolutivos existentes.
¿En qué se asemejan?
Desde los sapos (anfibios) a los mamíferos, el número y la disposición de los huesos en las extremidades es similar, y a ¿qué puede deberse? Pues como ya lo hemos comentado, al ancestro común cuya información genética era similar a la conformación estructural que hoy observamos.
Cómo ya expliqué, este ancestro se corresponde con un pez lobulado del Período Devónico del género Acanthostega. Estos especímenes se caracterizaron por habitar en espacios interacuáticos o lodosos, lo que les llevó a utilizar las extremidades para arrastrarse, tal como lo hacen los peces pulmonados en la actualidad.
Las pruebas biológicas sostienen que las extremidades de los tetrápodos mantienen un plan de formación básica común. Cuando se estudia el plan de formación logra observarse que todas se originan mediante la formación de una yema conformada por células de origen mesodérmico, revestido hacia la punta con un borde ectodérmico conocido como BEA .
Estas células BEA a nivel fisiológico se caracterizan por segregar una molécula que mantiene a las células subyacentes en un estadio de proliferación y crecimiento. Ellas, a su vez se comportan como células en zona de desarrollo, pues son las encargadas de desplegar elementos específicos de las extremidades, tales como los músculos, huesos y tejido conjuntivo. Esta zona, crece hacia afuera o exterior y va a definir el eje longitudinal de la extremidad que esté en desarrollo.
La genética apunta hacia la idea de que los genes son los responsables de la homología estructural de las extremidades en tetrápodos. Los genes involucrados sería aquellos que dirigen los ejes de estas estructuras como: gen Shh (eje anteroposterior) Fgf-2 (eje próximo distal) y Wnt7a (establece el eje dorso ventral). Sin embargo, al parecer los genes del complejo HOX podrían ser los responsables de que, a diferencia de los peces tetralobulados que sólo tienen aletas, las manos y pies se mantengan presentes en los vertebrados terrestres.
Para los artrópodos adquirir este carácter ha sido determinante en su supervivencia. Esta adaptación estrella es la responsable de su diversificación dentro del grupo. Estas se pueden clasificar en segmentos cabeza, tórax o abdomen y son empleados para la locomoción, además de las funciones de respiración, alimentación y lucha.
Las investigaciones en Drosophila melanogaster han dado a conocer tres genes implicados en la formación de las extremidades de los artópodos:
- Gen wingless (wg): es el responsable de la construcción de una extremidad.
- Gen distal-less (Dll): extiende el primordio de la extremidad.
- Genes HOX : decide qué tipo de extremidad va a desarrollarse.
Se puede observar entonces que, son los genes los responsables de la formación y dirección del crecimiento de las extremidades en los artrópodos.
La Homología se encarga de estudiar esas semejanzas estructurales entre las especies, que aunque a veces no cumplen la misma función, manifiestan un mismo patrón de crecimiento y morfología. El estudio genético profundo ha llevado a considerar a diversos genes como los responsables de la aparición de estas estructuras en tetrápodos que derivaron de peces lobulados, otorgando bastante responsabilidad a los genes HOX, quienes al parecer son los que han dado paso a la diversificación. Las extremidades en artrópodos han sido determinantes en su radiación adaptativa, y su permanencia en la mayoría de las eras geológicas. El estudio en la mosca de la fruta ha logrado determinar la causa genética que permite la aparición de tales estructuras.
Referencias
Freeman, S.; Herron, J. (2002). Análisis Evolutivo. Prentice Hall: Madrid
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