En un nuevo estudio, los biólogos pusieron fin a un debate centenario al confirmar que una sola especie de rana, de las más de 7.000 que viven en la actualidad, tiene dientes verdaderos en la mandíbula inferior. El culpable, una gran rana marsupial llamadaGastrotheca guentheri, ha desconcertado a los científicos desde su descubrimiento en 1882 por poseer lo que parecía ser un juego completo de dientes afilados como dagas en la parte superior e inferior de la boca.
Desde entonces, los científicos han discutido sobre la naturaleza exacta de estas estructuras. Los dientes verdaderos están compuestos de tejidos específicos, incluida la dentina y el esmalte, que son notoriamente difíciles de observar en los dientes de rana debido a su diminuto tamaño.
"Son increíblemente pequeños, cada uno del tamaño de un grano de arena", dijo el autor principal Daniel Paluh, candidato a doctorado en el departamento de biología de la Universidad de Florida. "No hay forma de confirmar la presencia de dentina y esmalteen dientes de rana sin utilizar técnicas de alta resolución ".
A las ranas les han faltado dientes en la mandíbula inferior desde su primera aparición en el registro fósil hace más de 200 millones de años. Por lo tanto, una sola especie viviente con una dentición completa parecía improbable en el mejor de los casos y contradecía una teoría biológica de larga data, llamada Ley de Dollo, que establece que una vez que un rasgo complejo se pierde en un organismo, nunca regresa.
Pero las ranas son conocidas por desobedecer las reglas cuando se trata de dientes. Aunque la forma básica de su cuerpo y su anatomía se han mantenido prácticamente sin cambios desde el período Jurásico, Paluh y sus colegas determinaron recientemente que las ranas han perdido los dientes en más de 20 ocasiones distintas.y puede haberlos recuperado seis veces más a lo largo de su historia evolutiva.
Algunas especies, como las que se alimentan de hormigas y termitas, carecen por completo de dientes y, en cambio, dependen de sus lenguas pegajosas y proyectiles para enrollar la comida. Las ranas que van tras bocados más grandes a menudo están equipadas con una hilera de dientes en la mandíbula superiory un paladar dentado y dentado en la parte superior de la boca, lo que ayuda a evitar que las presas que se mueven se escapen.
En casos raros, algunas especies han desarrollado grandes colmillos óseos que sobresalen de su mandíbula inferior y superficialmente se parecen a los dientes, pero carecen de los tejidos delatores de dentina y esmalte. Y en lugar del sistema de cinta transportadora de reemplazo de dientes en otras ranas, los colmilloscrecen solo una vez y no se pueden reemplazar.
Durante décadas, nadie estuvo seguro de si las estructuras de la mandíbula inferior de G. guentheri eran huesos disfrazados de dientes o el artículo genuino. Encontrar un espécimen para resolver la cuestión tampoco fue fácil. Originario de los bosques nubosos de Colombia yEcuador, la última observación registrada de G. guentheri se realizó en 1996, lo que generó temores de que la especie haya sucumbido a la extinción desde entonces.
Un puñado de G. guentheri se conservan como especímenes de museo, pero dada su rareza, los biólogos dudan en someterlos al tipo de análisis destructivos que serían necesarios para estudiar sus dientes. Pero Paluh pudo capitalizar una característica peculiarde la biología de Gastrotheca para usar un embrión preservado como muestra en lugar de un adulto de tamaño completo.
En lugar de poner huevos en estanques o arroyos, las ranas marsupiales hembras los llevan en una bolsa en la espalda. "En el caso de G. guentheri, estos huevos saltan la etapa de renacuajo y eclosionan directamente en versiones en miniatura del adulto llamadoranitas ", dijo Paluh.
Los investigadores tomaron tomografías computarizadas de las mandíbulas del embrión y tiñeron cuidadosamente secciones delgadas como navajas de dientes individuales con tintes que se unen al esmalte y la dentina, con resultados inequívocos. Los dientes de G. guentheri eran prácticamente idénticos a los de otras especies de ranas en general.forma, desarrollo y los tejidos de los que estaban compuestos.
"Esto fue sorprendente dado el tiempo extremo desde que se perdieron y recuperaron", dijo Paluh. "Nuestra expectativa era que si recuperaban los dientes, de alguna manera serían diferentes, pero eso no es lo que vimos en absoluto".
En cuanto a cómo las estructuras que han permanecido ausentes durante millones de años reaparecieron en una rana por lo demás sin pretensiones, Paluh sospecha que la respuesta reside en la compleja vía de desarrollo dental retenida en la mayoría de los anfibios vivos. Aunque la ubicación de los dientes puede variar de una especie a otra.para las especies, es probable que la misma genética básica sea la base de su desarrollo, y producirlos en la mandíbula inferior podría ser tan simple como presionar un interruptor.
Paluh planea aprovechar varias herramientas genéticas en un futuro cercano para mapear los contornos del desarrollo y la evolución de los dientes en las ranas, pero para G. guentheri y una serie de otras especies en peligro en los trópicos estadounidenses, es posible que encontrar la respuesta exacta ya no seaEl ADN se degrada con el tiempo en plantas y animales almacenados en colecciones de museos, y el escaso número de especímenes envejecidos de G. guentheri probablemente no son recursos viables para el estudio genético.
"Hemos visto muchas especies de este grupo en peligro de extinción debido al cambio climático, la degradación del hábitat y la enfermedad del hongo quítrido", dijo Paluh. "No podremos responder estas preguntas en ningún otro grupo porque estos rasgos noNo existe en ningún otro lugar del árbol de la vida de la rana ".
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