Las patas de este pez están hechas para caminar y saborear el fondo del mar
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| Un petirrojo marino del norte ( Prionotus carolinus ) corre por la arena sobre sus seis patas, que también utiliza como palas y órganos sensoriales. Fuente: Anik Grearson |
El petirrojo marino del norte tiene papilas gustativas en sus patas que le permiten detectar presas enterradas.
27 septiembre 2024.- Este pez tiene patas, pero no solo sirven para caminar. Los científicos han descubierto que el petirrojo marino del norte ( Prionotus carolinus ) usa sus extremidades tanto para caminar por el fondo del océano como para buscar presas enterradas en el fondo marino.
La investigación también descubrió pistas sobre cómo P. carolinus reutilizó sus apéndices como órganos sensoriales a lo largo de su evolución. Y el análisis genómico reveló la historia evolutiva de las patas en la familia más amplia de los petirrojos marinos (Triglidae). Los hallazgos se describen en dos artículos 1 , 2 publicados en Current Biology .
Un pez diferente
Los petirrojos marinos tienen ojos saltones como los de una rana, aletas que se parecen a las alas de un pájaro y seis patas parecidas a las de un cangrejo. Son “los peces más raros y geniales que he visto nunca”, afirma el biólogo del desarrollo David Kingsley de la Universidad de Stanford en California, que estudia a estos animales.
Los investigadores saben desde hace tiempo que las patas del P. carolinus tienen capacidades sensoriales especiales 3 , 4 . El biólogo molecular Nicholas Bellono de la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, señala que las habilidades de caza sobrenaturales de los petirrojos marinos son tan eficientes que otros peces los siguen a todas partes con la esperanza de encontrar sobras. Y se sabe que las seis patas del pez están cubiertas de pequeñas protuberancias que parecen papilas gustativas. Pero los científicos no habían investigado en detalle los orígenes de las habilidades del animal antes.
La destreza del petirrojo marino del norte para encontrar alimento atrae a grupos de parásitos. Fuente: Anik Grearson
El equipo de Bellono se propuso cambiar eso y finalmente unió fuerzas con Kingsley y su grupo. Los investigadores colocaron a los peces en un tanque con mejillones y cápsulas de aminoácidos, todo enterrado bajo sedimentos. Los peces pudieron encontrar estos elementos y desenterrarlos con sus patas en forma de pala. Una mirada atenta a estas protuberancias, conocidas como papilas, reveló moléculas receptoras del gusto, que los investigadores descubrieron que estaban especializadas en detectar aminoácidos y sustancias químicas producidas por organismos de aguas profundas.
Pero el hallazgo más interesante se produjo después de que los investigadores hubieran repuesto su suministro de petirrojos marinos. Estos peces no pudieron encontrar el alimento enterrado, y los investigadores se dieron cuenta de que accidentalmente habían terminado con una especie con patas diferente: P. evolans . Las patas de esta especie eran más estrechas y no tenían papilas, lo que sugiere que la capacidad de tener patas y el sentido del gusto habían evolucionado por separado.
Los científicos compararon los genomas de 13 especies de petirrojos marinos de todo el mundo y trazaron un árbol genealógico evolutivo. Esto mostró que las patas para caminar se desarrollaron primero. Los órganos sensoriales de las patas de algunas especies evolucionaron más tarde.
Gen de las piernas largas
Después de examinar los genes activos en los apéndices de los animales, los investigadores se centraron en un gen llamado tbx3a . Los experimentos demostraron que desempeña un papel en la creación de una pata donde otros peces tienen una aleta. Cuando los investigadores utilizaron la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9 para mutar tbx3a en algunos P. carolinus , los peces perdieron sus papilas y la capacidad de excavar en busca de alimento.
El Tbx3a codifica un tipo de proteína conocida como factor de transcripción. Un único factor de transcripción suele regular la actividad de una serie de genes, lo que le permite tener efectos generalizados. Bellono y Kingsley afirman que está claro que el tbx3a desempeña algún papel en el desarrollo de las patas y la percepción del gusto. Pero los científicos añaden que todavía no saben qué mutación provocó que la actividad del tbx3a cambiara en las especies con patas sensoriales o cómo creó las nuevas habilidades de los peces. Una vez que comprendan eso, dice Kingsley, los investigadores podrían utilizar teóricamente la edición genómica CRISPR para poner patas y órganos sensoriales en un pez diferente.
Referencias
1. Allard, C. A. H. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.014 (2024). Artículo
2. Herbert, A. L. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.042 (2024). Artículo
3. Silver, W. L. & Finger, T. E. J. Comp. Physiol. 154, 167–174 (1984). Artículo
4. Bardach, J. E. & Case, J. Copeia 1965, 194–206 (1965). Artículo
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