El origen común de pelo, plumas y escamas

Piel de un lagarto pogona que muestra el bulto en desarrollo (flecha blanca de la primera imagen) 20 días tras la puesta del huevo. Estos bultos aumentan conforme crece el feto (la última imagen es 38 días tras la puesta del huevo). La flecha roja muestra el área de la piel estudiada. Imagen: N. Di-Poï y M.C. Milinkovitch/Science Advances 2016

El potencial vínculo evolutivo entre el pelo de los mamíferos, las plumas de las aves y las escamas de los reptiles ha sido tema de debate desde hace décadas. Quizás hasta hoy. Recientemente, investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y el Instituto Suizo de Bioinformática (SIB), en Suiza, han demostrado que todos estos “apéndices de la piel” son homólogos: comparten un ancestro común. Partiendo de la base de nuevos análisis durante el desarrollo embrionario, los biólogos suizos encontraron firmas moleculares y micro-anatómicas idénticas entre los pelos, las plumas y las escamas durante las primeras etapas del desarrollo. Estas nuevas observaciones, publicados en Science Advances, indican que las tres estructuras evolucionaron a partir de un ancestro común reptil.

Los pelos de los mamíferos y las plumas de las aves se desarrollaron a partir de una estructura primordial similar llamada “placoda”, que viene a ser un engrosamiento local de la epidermis creada con células columnares que reducen su tasa de proliferación y expresan genes muy específicos. Esta observación ha desconcertado a los biólogos evolutivos y del desarrollo durante muchos años ya que las aves y los mamíferos no son grupos hermanos; de hecho evolucionaron a partir de diferentes linajes de reptil. De acuerdo con estudios anteriores, las escamas de los reptiles, sin embargo, no se desarrollaron a partir de una placoda anatómica. Esto implicaría la “invención” de placodas por parte de aves y mamíferos de manera independiente a lo largo de su evolución.

La gente estaba imaginando hipótesis muy complejas para explicar la ausencia de placodas en los reptiles”, dice el genetista de la Universidad de Ginebra en Suiza Michel Milinkovitch, cuyo laboratorio lideró el estudio.

Queda revelado el origen evolutivo único de las placodas

En 2015, un equipo de la Universidad de Yale (EE.UU.) publicó un artículo que mostró cómo escamas, pelos y plumas comparten las mismas firmas moleculares durante su desarrollo. Estos resultados alimentaron un viejo debate entre dos escuelas. Una de ellas defiende que estas firmas moleculares sugieren un origen evolutivo común de los apéndices de la piel, mientras que la otra propone que esos mismos genes son reutilizados para el desarrollo de otros apéndices de la piel.

Ahora, Nicolas Di-Poï y Michel C. Milinkovitch del Departamento de Genética y Evolución de la Facultad de Ciencia UNIGE en el SIB zanjan esta larga controversia con la demostración de que las escamas en los reptiles se desarrollan a partir de una placoda que contiene todas las firmas anatómicas y moleculares que las de las aves y los mamíferos. Ambos científicos observaron y analizaron con gran detalle las características morfológicas y moleculares de la piel durante el desarrollo embrionario en cocodrilos, serpientes y lagartos. “Nuestro estudio no sólo proporciona nuevos datos moleculares que complementan el trabajo del equipo de Estados Unidos, sino que también revela hechos microanatómicos clave”, explica Michel Milinkovitch. “De hecho, hemos identificado en los reptiles nuevas firmas moleculares que son idénticas a las observadas durante el desarrollo de pelos y plumas, así como la presencia de la misma placoda anatómica presente en mamíferos y aves. Esto indica que los tres tipos de apéndices de la piel son homólogos: las escamas de los reptiles, las plumas de las aves y el pelo de los mamíferos, a pesar de sus muy diferentes formas finales, evolucionaron a partir de las escalas de su ancestro común reptil”.

Referencia: The anatomical placode in reptile scale morphogenesis indicates shared ancestry among skin appendages in amniotes. Nicolas Di-Poï and Michel C. Milinkovitch

Fuente: QFC

Comparte esta entrada de nuestro Blog