Los genes y las células nerviosas que permiten a las personas y otros mamíferos caminar también se encuentran en un pez primitivo (Leucoraja erinacea), según un estudio. Los hallazgos sugieren que las células nerviosas indispensables para caminar evolucionaron millones de años antes de lo que se pensaba.
Al estudiar este pez, pariente cercano de tiburones y rayas, que puede caminar sobre el lecho marino, un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Nueva York descubrió que las redes nerviosas que controlan esta habilidad son las mismas que en los mamíferos. Los resultados, publicados por la revista Cell, respaldan el argumento de que los nervios que controlan esta función aparecieron por primera vez en los peces hace al menos 420 millones de años, más de 20 millones de años antes de que los primeros animales de cuatro patas se arrastraran fuera del océano.
Hasta ahora, se ha pensado que la capacidad de caminar fue una característica que evolucionó a medida que los vertebrados realizaban la transición del mar a la tierra.
«Nos sorprendió saber que ciertas especies de peces también pueden caminar. Además, utilizan un programa de desarrollo neuronal y genético que es casi idéntico al empleado por los vertebrados superiores, incluidos los humanos», explicó Jeremy Dasen, neurobiólogo del desarrollo del Departamento de Neurociencia y Fisiología de la Facultad de Medicina de Nueva York.
Los investigadores se centraron en el desarrollo neuronal del Leucoraja erinacea, un pez del tipo de las rayas considerado entre los vertebrados más primitivos, ya que han cambiado poco respecto a sus antepasados que vivieron hace cientos de millones de años.
Este tipo de pez, cuyo hábitat es el océano Atlántico, tiene aletas pectorales grandes, que usan para nadar, y aletas pélvicas más pequeñas, que utilizan para «caminar» en le lecho marino.
Otros investigaciones habían demostrado con anterioridad que estos peces usan movimientos alternos, de izquierda a derecha cuando caminan, de forma similar a los movimientos de los animales que andan por tierra, lo que los convierte en un modelo valioso de estudio.
Los investigadores utilizaron una tecnología llamada secuenciación de ARN (RNA-seq) para evaluar el repertorio de genes que se expresan en las neuronas motoras de este tipo de pez, y hallaron que muchos de estos genes se conservan tanto entre estos peces como en los mamíferos.
Además, descubrieron que los subtipos neuronales que son esenciales para controlar los músculos que regulan la flexión y extensión de las extremidades están presentes en las neuronas motoras de este tipo de manta raya.
«Estos hallazgos sugieren que el programa genético que determina la capacidad de los nervios en la médula espinal para articular los músculos en realidad se originó millones de años antes de lo que asumimos que aparecieron», indicó Dasen.
«Este movimiento basado en la aleta y los movimientos de caminar usan el mismo programa de desarrollo», añadió.
Los investigadores también observaron un nivel más alto de circuitos, las interneuronas, que se conectan a las neuronas motoras y les dicen que activen los músculos.
«Encontramos que las interneuronas, casi una docena de tipos, también están muy conservadas entre estos peces y los mamíferos terrestres», dijo el neurobiólogo.
El equipo de Dasen planea usar estos peces para estudiar cómo las neuronas motoras se conectan con otros tipos de neuronas y cómo se regulan.
Añadió que es «difícil» estudiar el circuito que controla caminar en organismos superiores como ratones y pollos porque hay «muchos más músculos y tipos de neuronas que facilitan ese comportamiento».
Así, apuntó que este tipo de pez servirá como un sistema modelo útil para continuar estudiando los nervios que controlan el caminar y cómo se desarrollan.