¿Alguna vez miraste un pez plano como un lenguado o un lenguado, con dos ojos en un lado de la cabeza y pensaste, "¿Cómo sucedió eso?"
Estás de suerte. La bióloga de Rice University, Kory Evans, tiene la respuesta.
"Los peces planos son algunos de los vertebrados más extraños del planeta, y se volvieron extraños muy, muy rápido al cambiar múltiples rasgos a la vez durante un corto período de tiempo", dijo Evans, profesor asistente de biociencias en Rice que se especializa en estudiarla evolución de los peces a lo largo de escalas de tiempo.
De todos los mamíferos, reptiles, aves, anfibios y peces, los peces planos son fácilmente los más asimétricos. Evans, autor correspondiente de un estudio sobre la evolución de los peces planos en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias dijo que ayuda a mantener eso en perspectiva.
"Imagina cualquier otro animal", dijo. "Digamos que estás caminando y ves una ardilla, y un ojo está aquí y el otro allí", dijo, señalando dos lugares del mismo lado.de su cara. "Esa ardilla lo está pasando mal. Y hay 800 especies de estos peces que simplemente hacen eso.
"La perspectiva ayuda a comprender lo raros que son en realidad estos animales".
En términos evolutivos, la asimetría de los peces planos no es solo una novedad, es una innovación y un rasgo que distingue a los peces planos incluso de sus parientes más cercanos.
Evans dijo que la evolución de los peces planos es particularmente interesante porque comenzaron como peces típicos y simétricos. Comenzaron a evolucionar en su forma actual, o morfología, hace unos 65 millones de años, y en 3 millones de años, casi habían terminado.
"Conseguimos toda esa nueva colonización del morfoespacio en 3 millones de años", dijo Evans. "Y mira cuánto tiempo ha pasado desde entonces. Así que hay un período de tiempo realmente breve y corto en el que evolucionaron todas estas nuevas formasy todas estas especies locas ".
En su estudio, Evans y los coautores Olivier Larouche de Rice y Sara-Jane Watson del Instituto de Minería y Tecnología de Nuevo México descubrieron que la estrecha integración de los rasgos genéticos en los peces planos conducía a una especie de cascada evolutiva.
"La integración es donde hay un alto grado de correlación entre los rasgos, de modo que si cambia un rasgo, otro rasgo también cambiará", dijo Evans. "En escalas de tiempo macroevolucionarias, esto se vuelve realmente interesante, porque los rasgos comienzan acoevolucionan entre sí. Por lo tanto, si cambias un rasgo, es posible que termines cambiando varios otros ".
Dijo que los rasgos pueden integrarse más si su desarrollo morfológico está controlado o influenciado por redes de interacción de genes compartidas.
"Si las redes de señalización se expanden para abarcar más y más rasgos, entonces teóricamente puedes difuminar los cambios en todo un organismo usando la misma red de señalización, y puedes cambiar muy rápido", dijo. "Es como presionar un botón yvolteando todo el animal de una vez ".
Evans, Larouche y Watson utilizaron varios métodos para reconstruir la historia de la evolución de los peces planos. Uno fue un método comparativo filogenético que rastrea la historia evolutiva de los rasgos entre especies. Los árboles filogenéticos tienen ramas que muestran dónde divergen las especies ".el árbol se construye utilizando la genética ", dijo Evans." Entonces, tal vez tengamos un montón de genomas para todas esas especies. Y podemos usar eso para averiguar quién está más relacionado con quién. Luego, una vez que el árbol esté construido, Puedo ver cómo los rasgos han cambiado con el tiempo utilizando el patrón de ramificación del árbol como guía ".
Los investigadores también utilizaron un escáner de micro-TC en el laboratorio de Evans para hacer escaneos en 3D de los cráneos de varias especies de peces planos. Los escaneos se usaron para hacer modelos morfométricos en 3D que podrían compararse por diferencias en la forma. Pero muchas especies de peces planos sontan diferentes que no era posible "separarlos solo con la forma o solo con la filogenia", dijo Evans.
Entonces, los investigadores crearon modelos matemáticos complejos para rastrear el grado de integración entre diferentes regiones del cráneo a lo largo de los 65 millones de años de historia de los peces planos y sus parientes.
"Encontramos que los peces planos estaban mucho más integrados que los peces no planos, y lo que esto significa es que la evolución de la asimetría para los peces planos terminó siendo un proceso integrado, básicamente, involucrando cambios en todo el cráneo", dijo.A medida que el ojo migraba, también cambiaron muchas otras cosas. Y se volvió aditivo. Así que a medida que el cráneo de pez plano se integraba cada vez más, más cosas empezaron a cambiar, por unidad de tiempo, que una generación antes ".
En cuanto a por qué los peces planos evolucionaron para ser asimétricos, Evans dijo que no era el único camino para volverse planos.
"Otros peces que son planos no hicieron esto, como las mantarrayas", dijo. "Simplemente se volvieron planos como un panqueque. Pero sus ojos no están en el mismo lado. La rémora también conocida como pez lechón es unpeces de aspecto plano, y no hicieron eso ".
Dado que la evolución es una competencia por la "supervivencia del más apto", el éxito evolutivo de los peces planos plantea la pregunta: ¿Es la asimetría de alguna manera ventajosa?
"No voy a mentir", dijo Evans. "Realmente no sé si hay una ventaja. Creo que lo hicieron porque pudieron".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Jade Boyd. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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