Cabezas de casco del mundo de los peces de agua dulce, los peces mormídicos africanos son conocidos por tener una proporción de tamaño de cerebro a cuerpo que es similar a la de los humanos.
Pero en realidad hay una gran variación en el tamaño de los cerebros mormídicos. Estas diferencias brindan la oportunidad de ver qué hay detrás del bulto.
Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis han mapeado las regiones del cerebro en peces mormídicos con gran detalle. En un nuevo estudio publicado en la edición del 15 de noviembre de Biología actual , informan que la parte del cerebro llamada cerebelo es más grande en los miembros de esta familia de peces en comparación con los peces relacionados, y esto puede estar asociado con el uso de descargas eléctricas débiles para localizar presas y comunicarse entre sí.
El hallazgo del tamaño en sí mismo no es particularmente sorprendente para quienes siguen a este pez, dijo Bruce Carlson, profesor de biología en Artes y Ciencias. "Casi se había convertido en una verdad obvia", dijo. En los mormíidos, al menos, el pensamientofue, "grandes cerebros significan grandes cerebelos"
En cambio, los investigadores están cargados de cómo sus nuevas mediciones pueden ayudar a iluminar preguntas de larga data en neuroanatomía.
A medida que los cerebros se hacen más grandes, ¿todas las regiones del cerebro se amplían de manera predecible? ¿O la selección natural actúa independientemente en regiones separadas del cerebro, de modo que ciertas partes del cerebro se agrandan en animales que tienen razones adicionales para¿usalos, usalos a ellos?
"Cuando miras los cerebros humanos, la corteza cerebral se ha convertido en esta parte gigante que ha engullido las otras regiones del cerebro", dijo Kimberley V. Sukhum, primer autor del nuevo estudio, quien recientemente completó su doctorado en biología enUniversidad de Washington. Trabaja como investigadora postdoctoral en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.
"Vemos algo similar con el cerebelo en los mórmidos", dijo Sukhum. "Pero no se sabía cómo esta región se había vuelto tan grande, o incluso si todas las especies tenían un cerebelo muy grande".
Hay más de 200 especies de mórmidos. Algunas han sido estudiadas extensamente debido a sus sistemas electrosensoriales especiales. Los investigadores han buscado respuestas durante mucho tiempo sobre cómo estos peces usan pulsos eléctricos para la comunicación y la búsqueda de caminos. Otras especies de la familia de los mórmidos han sidoen gran parte ignorado
Para este análisis, Carlson y Sukhum eligieron comparar individuos de seis especies de mormírido, una especie que se consideraba un pariente cercano y otras tres especies de peces relacionadas de forma distante.
Sukhum y Carlson utilizaron tecnología de micro-CT para recolectar exploraciones completas del tejido blando del cerebro de los peces, luego identificaron minuciosamente los puntos de referencia que delinearon distintas regiones dentro de ellos. Los mapas 3D que crearon les permitieron medir y comparar el volumen deregiones individuales del cerebro con gran precisión.
En todos los peces que compararon, descubrieron que a medida que aumentaba el tamaño total del cerebro, los tamaños de las regiones individuales dentro del cerebro también aumentaban de manera predecible. Sin embargo, con los mórmidos, descubrieron que el tamaño del cerebelo podíano ser completamente predicho por el tamaño total del cerebro.
En otras palabras, los peces eléctricos tenían cerebelos significativamente más grandes que los peces sin cremallera. Los peces eléctricos también tenían cerebros posteriores más grandes que sus primos no eléctricos relacionados.
Si se puede demostrar que una parte del cerebro aumenta o disminuye su tamaño independientemente de otras partes del cerebro, entonces los neuroanatomistas dicen que este es un ejemplo de algo llamado evolución en mosaico. Se cree que los cambios de mosaico son relativamente raros, y gran parteLa investigación actual sobre este tema se centra en identificar los tipos de situaciones en la naturaleza donde ocurren tales cambios.
"Aquí, vemos que el mosaico aumenta solo en los mórmidos, y no en los grupos externos", dijo Sukhum. "Y una de las cosas que vemos en los mórmidos y no en los grupos externos es el sistema electrosensorial. Existe un potencialrelación entre estas dos cosas "
Algunos de los mormyrids que midieron tenían cerebros extremadamente grandes, hasta tres veces más grandes que los mormyrids de cerebro más pequeño en el estudio. A pesar de esta diferencia en el tamaño total, no hubo evidencia de cambios de mosaico en el cerebelo dentro del grupoEsto es evidencia de que los cambios de mosaico no son solo el resultado de la evolución de un cerebro grande, sino que los cambios probablemente estén relacionados con la evolución de rasgos novedosos, como el sistema electrosensorial.
Este estudio no puede decir con certeza por qué los mórmidos tienen cerebelos tan grandes, solo que lo tienen.
Pero Carlson tiene un presentimiento. Cree que esta parte del cerebro podría estar haciendo la mayor parte del trabajo del mormyrid con la planificación motora, y también con la forma en que el pez anticipa la retroalimentación sensorial que recibirá a medida que se mueve y envía electricidadpulsos.
"Hay mucha más planificación y consecuencias con las que lidiar que para un pez promedio", dijo Carlson.
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Original escrito por Talia Ogliore. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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