El pez globo es conocido por sus adornos extraños y extremos de la piel, pero la forma en que llegaron a poseer las estructuras de piel puntiagudas conocidas como espinas ha permanecido en gran medida un misterio. Ahora, los investigadores han identificado los genes responsables de la evolución y el desarrollo de las espinas del pez globo en unestudio de publicación 25 de julio en la revista iScience . Resulta que el proceso es bastante similar a cómo otros vertebrados obtienen su pelo o plumas, y podría haber permitido que el pez globo llene nichos ecológicos únicos.
"Los peces globo son algunos de los peces más extraños en el océano, particularmente porque tienen un esqueleto reducido, una dentición en forma de pico y forman espinas en lugar de escamas, no en todas partes, sino solo en ciertos parches alrededor del cuerpo", dice el correspondienteautor Gareth Fraser, profesor asistente en la Universidad de Florida.
Fraser y su equipo siguieron el desarrollo de espinas de pez globo en embriones. Si bien inicialmente habían planteado la hipótesis de que las espinas se formaron a partir de escamas, que el pez globo perdió su componente de escamas pero retuvo la columna vertebral, descubrieron que las espinas son únicas desde el punto de vista del desarrolloTambién descubrieron que el desarrollo de las espinas del pez globo se basa en la misma red de genes que comúnmente se expresan en las plumas y los pelos de otros animales vertebrados.
"Simplemente me sorprende que, independientemente de cuán evolutivamente diferentes sean las estructuras de la piel en los animales, todavía usan la misma colección de genes durante el desarrollo", dice Fraser.
Luego, los investigadores decidieron analizar qué sucedería si manipularan esos genes. Utilizando CRISPR-Cas9 y otras técnicas genéticas, los investigadores bloquearon genes particulares que son marcadores clásicos del desarrollo del apéndice de la piel. Al hacerlo, les permitió reducir el número deespinas en pez globo, así como aflojar la restricción sobre dónde aparecen las espinas en el pez globo.
Normalmente, las espinas se localizan en áreas específicas del pez globo. Fraser dice que esta localización de las espinas es para mejorar la protección.
"Cuando el pez globo se infla al ingerir agua o, en algunos casos, aire, su piel se estira, especialmente alrededor del abdomen y es más susceptible al daño, como al desgarro", dice. "Las espinas refuerzan el abdomen hinchado.En casos extremos, algunos peces globo han perdido todas las demás espinas de su cuerpo y retienen solo las espinas abdominales ".
La razón de la diversidad en la cobertura de la columna vertebral es probablemente ecológica, dice Fraser.
"Lo que realmente impulsa estos cambios, en términos de pérdida o ganancia de espinas, es multifactorial, pero los cambios en la cobertura y la morfología de la columna vertebral pueden permitir que el pez globo aproveche los nuevos nichos ecológicos que están disponibles para ellos", dice.A medida que el clima cambia y los entornos se vuelven diferentes, el pez globo puede usar estos rasgos en evolución para tolerar y adaptarse al cambio ".
A través de sus esfuerzos de secuenciación, Fraser y sus colegas esperan identificar en última instancia las diferencias en el genoma que permiten la diversidad en la cobertura de la columna vertebral, la morfología y la transición de escamas a espinas.
"Podemos manipular diferentes cosas asociadas con la diversidad del pez globo, lo que nos da pistas sobre la función de los genes que son necesarios para el desarrollo normal y nos ayuda a comprender la evolución y los patrones de las espinas del pez globo", dice Fraser. "El pez globo se deriva de forma salvajepeces que son increíblemente diferentes de otros grupos y, en última instancia, queremos ver si hay algo específico en el genoma del pez globo que pueda proporcionar pistas para sugerir mecanismos que les permitan crear estas estructuras extrañas ".
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