Las branquias evolucionaron con el 'estilo de vida' de los vertebrados

   MADRID, 10 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Estudios de embriones de peces indican que el ancestro común de los vertebrados fue un animal complejo completo con branquias, lo que desafía la comprensión científica anterior.

   Un estudio de la Universidad de Cambridge coloca la evolución de las branquias concurrente con el cambio a la auto-propulsión en nuestros antepasados más tempranos. Así, se originaron mucho más profundamente en la historia evolutiva de lo que se creía anteriormente.

   Los hallazgos apoyan la idea de que las branquias evolucionaron antes del último antepasado común de todos los vertebrados, ayudando a facilitar una "transición del estilo de vida" desde un alimentador de filtro inmóvil a un depredador activo.

   La investigación, publicada en Current Biology, muestra que las branquias se desarrollan a partir del mismo tejido embrionario tanto en vertebrados con mandíbula como sin ell, un linaje que se dividió muy temprano en nuestro árbol ancestral.

   Los vertebrados con mandíbula - como los peces, aves y mamíferos - constituyen el 99% de todos los vertebrados vivos, incluidos los seres humanos. Los vertebrados sin este atributo incluyen la lamprea parásita y la lamprea de barrido: criaturas de tipo anguila que divergieron de la línea ancestral hace más de 400 millones de años.

   Trabajos previos en esta área involucraron cortar secciones delgadas de embriones de peces para dilucidar el crecimiento de órganos. Estas "instantáneas" del desarrollo llevaron a los científicos a creer que las branquias se formaban a partir de diferentes tejidos: el endodermo interno que recubre los vertebrados sin mandíbula y la piel externa del ectodermo en la mandíbula.

   Como resultado, desde mediados del siglo XX se pensó que las antiguas líneas de mandíbula y mandíbula evolucionaron branquias separadamente después de su división, un ejemplo de "evolución convergente", donde la naturaleza encuentra la misma solución dos veces (como el uso de la ecolocalización tanto los murciélagos como las ballenas, por ejemplo).

   Los biólogos de la Universidad de Cambridge usaron marcaje fluorescente para teñir las membranas celulares en los embriones de pez patín y los rastrearon a través del proceso de desarrollo dinámico. Su experimento ha demostrado ahora que las branquias de los vertebrados con mandíbulas emergen de las mismas células de revestimiento interno que sus parientes sin mandíbula.

   Los investigadores dicen que esto es una fuerte evidencia de que las branquias evolucionaron sólo una vez, mucho antes en la historia evolutiva - antes de la divergencia sin mandíbula - y que el "antepasado de la corona" de todos los vertebrados era, por consiguiente, una criatura más compleja desde el punto de vista anatómico.

   Los hallazgos alegan la invención de las branquias más cercana al cambio de estilo de vida activo en nuestros antepasados: la evolución de los alimentadores pasivos mediante filtros a los nadadores oceánicos automotores. Los científicos dicen que el desarrollo de las branquias puede haber sido un catalizador o consecuencia de este gigantesco salto fisiológico.

   "Estos hallazgos demuestran un solo origen de las branquias que probablemente se corresponde con una etapa clave en la evolución de los vertebrados: cuando algunos de nuestros primeros parientes pasaron de filtrar partículas fuera del agua bombeadas a través de cuerpos estáticos a nadar activamente a través de los océanos", dijo en un comunicado Andrew Gillis, investigador de la Royal Society University en el Departamento de Zoología de Cambridge.

   "Las branquias proveyeron a los vertebrados con órganos respiratorios especializados en la cabeza, en lugar de tener que respirar exclusivamente a través de la piel en todo el cuerpo. No podemos decir si estos primeros animales se hicieron más activos y necesitaron desarrollar un nuevo mecanismo respiratorio, o si fue la evolución de las branquias la que les permitió moverse más rápido", explicó.