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Los dedos son una innovaci¨®n y no derivan de las aletas de los peces

Los genes confirman una atrevida teor¨ªa evolutiva sobre la f¨®rmaci¨®n de pies y manos

Seg¨²n la teor¨ªa cl¨¢sica, unos peces se aventuran a salir del agua, encuentran en tierra firme oportunidades para vivir y acaban convirtiendo sus aletas en patas con dedos, tan ¨²tiles para moverse en el suelo. No es as¨ª: los pies y manos de los tetr¨¢podos, o cuatropatas, son una innovaci¨®n evolutiva independiente de las aletas de los peces actuales. Los animales que acabar¨ªan siendo mam¨ªferos, anfibios, p¨¢jaros y reptiles salieron del agua andando, con extremidades derivadas ya de las de unos peces muy primitivos capaces de pasearse por el fondo del mar.Los bi¨®logos han descubierto en los genes la evidencia de este punto crucial de la evoluci¨®n de las especies. En un experimento de biolog¨ªa molecular, tres investigadores de la Universidad de Ginebra han estudiado ratones y peces corrientes de acuario y han descubierto que unos genes responsables de la formaci¨®n de las extremidades en los primeros faltan en los segundos. En el ¨²ltimo n¨²mero de la revista Nature, Denis Duboule, Paolo Sordino y Frank van der Hoeven dan a conocer este hallazgo suyo que confirma una atrevida teor¨ªa evolutiva sobre la formaci¨®n de los dedos propuesta, en 1986, por el bi¨®logo espa?ol Pere Alberch y el paleont¨®logo estadounidense Neil Shubin.Durante d¨¦cadas, los especialistas en evoluci¨®n han buscado una homolog¨ªa entre las aletas de los peces y las extremidades de los tetr¨¢podos, entre los radios de las aletas y los dedos. La cuesti¨®n era c¨®mo hacer derivar un pie o una mano de una aleta de pez, y el debate se manten¨ªa estancado acerca de qu¨¦ dedo ser¨ªa el eje de esa morfolog¨ªa a partir del cual irradiar¨ªan los dem¨¢s. ?Ser¨ªa el dedo coraz¨®n, el ¨ªndice?

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Darwin y los l¨ªmites de la seleccion natural

Alberch y Shubin, que realizaba su tesis doctoral en la Universidad de Harvard (E? UU) con ¨¦l, propusieron una alternativa radical: hay unas reglas de segmentaci¨®n y bifurcaci¨®n, con una pauta temporal por la que se van desarrollando los elementos que acabar¨¢n formando una pata y los dedos. Adem¨¢s, ellos demostraron que no hay ning¨²n eje privilegiado entre los dedos, sino que es la prolongaci¨®n de la parte posterior de la pata la que crece curv¨¢ndose hacia la parte anterior, y en el borde externo van creciendo los dedos.

"Nuestra alternativa supon¨ªa que los dedos no tienen ninguna homolog¨ªa con las aletas, es decir, que los dedos son huesos completamente nuevos que han sido inventados por los tetr¨¢podos y no proceden de los peces", afirma Alberch, actualmente director del Museo Nacional de Ciencias Naturales en Madrid. Su trabajo, hecho a nivel celular, es considerado una aportaci¨®n fundamental por los expertos.

Ahora las avanzadas t¨¦cnicas de ingenier¨ªa gen¨¦tica han confirmado la teor¨ªa Shubin-Alberch. Si la formaci¨®n de los dedos no tiene nada que ver con las aletas, tendr¨ªa que haber en los tetr¨¢podos unos genes encargados de producir dedos, genes ausentes o que no se expresasen en los peces. Esos genes son los Hox, especialmente el Hox 13, y el grupo de Duboule los ha encontrado en ratones pero no en las, zebritas (Danio reria) , unos peces de acuario.

Andando por el mar

As¨ª las cosas, ?de qui¨¦n derivan los tetr¨¢podos? Desde luego no de las merluzas, las sardinas, las truchas o las zebritas, tampoco de los tiburones, sino de un grupo muy primitivo de peces pulmonados que ya en el periodo dev¨®nico, hace casi 500 millones de a?os, desarrollaron patas y anduvieron por el fondo del agua. "De ellos evolucionaron los primeros anfibios (ya tetr¨¢podos) como el Acanthosega y el Icthiosega, que parec¨ªan unos cocodrilos con patas pero con cola de pez", explica Alberch. "Son nuestro antepasados y se han encontrado f¨®siles de ellos, por ejemplo, en Groenlandia".

Los dedos son estructuras que aparecen en la transici¨®n entre aquellos peces arcaicos y los tetr¨¢podos, mientras que la mayor¨ªa de los peces, los tele¨®steos, ya estaban separados evolutivamente. "Los primeros tetr¨¢podos, que ten¨ªan entre seis y nueve dedos, eran acu¨¢ticos, nosotros salimos del agua andando a finales del dev¨®nico", comenta Alberch.

Craig Nelson y Cliff Tabin, de la Escuela de Medicina de Harvard, recuerdan en Nature que el patr¨®n de formaci¨®n de los dedos no se ha observado en el desarrollo de ning¨²n ap¨¦ndice de no tetr¨¢podos, y proponen ahora estudiar la expresi¨®n de los genes Hox en el desarrollo de las aletas de peces primitivos que persisten, como los celacantos.

Otra cuesti¨®n es cu¨¢ntos dedos y por qu¨¦, tienen la mayor¨ªa de los tetr¨¢podos. Al parecer, el n¨²mero de d¨ªgitos se ha reducido en la mayor¨ªa de las especies, quiz¨¢ por razones pr¨¢cticas.

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