En biología, un debate de larga duración tiene dientes: si las antiguas escamas de pescado se trasladaron a la boca con el origen de las mandíbulas, o si el diente tuvo su propio inicio evolutivo.
Estudios recientes sobre especies como el pez cebra mostraron escamas y dientes que se desarrollan a partir de grupos de células claramente diferentes en embriones de peces, vertiendo agua fría en las teorías de 'dientes de escamas'.
Sin embargo, aunque la mayoría de los peces en el mar tienen huesos, un linaje antiguo, tiburones, patines y rayas, posee esqueletos hechos completamente de cartílago.
Estos peces cartilaginosos conservan algunas características primitivas que se han perdido en sus contrapartes óseas, incluidas pequeñas escamas puntiagudas incrustadas en su piel llamadas 'dentículas dérmicas' que tienen un parecido sorprendente con los dientes dentados.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Cambridge han utilizado marcadores fluorescentes para rastrear el desarrollo celular en el embrión de un pez cartilaginoso, un pequeño patín en este caso, y descubrieron que estas escamas espinosas en realidad se crean del mismo tipo decélulas como dientes: células de la cresta neural.
Los hallazgos, publicados en la revista PNAS , apoyan la teoría de que, en las profundidades de la evolución temprana, estas escalas de 'dentículo' se llevaron a las bocas emergentes de los vertebrados con mandíbula para formar dientes. Los vertebrados con mandíbula ahora constituyen el 99% de todos los vertebrados vivos, desde peces hasta mamíferos.
"Las escamas de la mayoría de los peces que viven hoy en día son muy diferentes de las escamas antiguas de los primeros vertebrados", dice el autor del estudio, el Dr. Andrew Gillis, del Departamento de Zoología de Cambridge y el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole.
"Las escamas primitivas tenían una estructura mucho más parecida a un diente, pero se han conservado en unos pocos linajes vivos, incluido el de los peces cartilaginosos, como los patines y los tiburones".
"Golpea a un tiburón y encontrarás que se siente más áspero que otros peces, ya que la piel del tiburón está cubierta por completo de dentículos dérmicos. Hay evidencia de que la piel del tiburón se usó realmente como papel de lija ya en la Edad del Bronce", dice Gillis.
"Al etiquetar los diferentes tipos de células en los embriones de los patines, pudimos rastrear sus destinos. Mostramos que, a diferencia de la mayoría de los peces, las escamas de los dentículos de los tiburones y los patines se desarrollan a partir de las células de la cresta neural, al igual que los dientes.
"Las células de la cresta neural son fundamentales para el proceso de desarrollo de los dientes en los mamíferos. Nuestros hallazgos sugieren una profunda relación evolutiva entre estas escamas de peces primitivas y los dientes de los vertebrados".
"Los primeros vertebrados sin mandíbula eran alimentadores de filtro: absorbían pequeñas presas del agua. Fue la llegada de las mandíbulas y los dientes lo que permitió a los vertebrados comenzar a procesar presas más grandes y complejas".
El mismo nombre de estas escamas, dentículos dérmicos, alude al hecho de que están formados por dentina: un tejido calcificado duro que constituye la mayoría de un diente, sentado debajo del esmalte.
Los dentículos dérmicos dentados en tiburones y patines, y, posiblemente, dientes de vertebrados, son restos del esqueleto mineralizado de vertebrados más antiguo: blindaje superficial.
Esta armadura quizás habría alcanzado su punto máximo hace unos 400 millones de años en especies de vertebrados sin mandíbula ahora extintas, como protección contra la depredación por escorpiones marinos feroces, o incluso sus primeros parientes con mandíbula.
La hipótesis de los científicos de Cambridge es que estas primeras placas de armadura tenían varias capas: consistían en una base de hueso y una capa externa de dentina, con las diferentes capas derivadas de diferentes tipos de células en embriones no nacidos.
Estas capas fueron retenidas, reducidas o perdidas en diferentes líneas de vertebrados a lo largo de la evolución. "Este antiguo esqueleto dérmico ha sufrido reducciones y modificaciones considerables a lo largo del tiempo", dice Gillis.
"Los tiburones y los patines han perdido la capa inferior ósea, mientras que la mayoría de los peces han perdido la capa externa de dentina como dientes. Algunas especies, como el bichir, un pez popular en los acuarios domésticos, han conservado aspectos de ambas capasde este antiguo esqueleto externo "
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Materiales proporcionados por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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