El celacanto revela los secretos de la evolución del cráneo de los vertebrados
Un nuevo estudio sobre uno de los tipos de peces más antiguos del mundo, el celacanto, ilumina por primera vez el desarrollo del cerebro y el cráneo de este animal icónico y ofrece nuevas perspectivas sobre la evolución del cráneo de los vertebrados. Un celacanto son un grupo de peces primitivos de aguas profundas estrechamente relacionados con los tetrápodos, vertebrados de cuatro extremidades incluyendo anfibios, mamíferos y reptiles.
Se cree que se extinguieron durante 70 millones de años, hasta la captura accidental de un espécimen vivo por un pescador sudafricano en 1938. El cráneo de un celacanto está completamente partido por la mitad por una articulación intracraneal especial y su cerebro es tan ridículamente pequeño que sólo queda un 1% del tamaño de la cavidad que lo alberga, lo que hace que su supervivencia sea única entre todos los vertebrados vivos.
Cómo crece el cráneo de celacanto y por qué el cerebro permanece tan pequeño ha dejado perplejos a los científicos durante años. Para responder a estas preguntas, el Dr. Hugo Dutel, profesor de la Universidad de Bristol, John Long, de la Universidad Flinders, y sus colegas del Reino Unido y Francia estudiaron la cavidad cerebral de un celacanto en diferentes etapas de desarrollo. "Nuestro descubrimiento proporciona una mejor comprensión de por qué los peces fósiles antiguos tenían cabezas con bisagras y sugiere por qué cuatro animales con extremidades perdieron más tarde esta articulación entre dos partes de su cráneo", dijo el profesor Long.
"Creemos que la formación de esta articulación especial es probablemente causada por el desarrollo único del notocordio (un tubo que se extiende por debajo del cerebro y la médula espinal en las primeras etapas de la vida)". "Generalmente degenera en una pequeña caña debajo del cerebro en algunos peces. Sin embargo, el notocordio de los celacantos se expande dramáticamente para llegar a ser 50 veces más grande que el cerebro en los peces adultos".
"Este proceso de crecimiento cerebral es muy inusual, especialmente comparado con primates como nosotros en los que el cerebro se expande dramáticamente. Un desajuste entre el cerebro y su cavidad también existe en otros peces vivos y fósiles, pero lo que se observa aquí es totalmente inigualable entre los vertebrados". Dos especies de celacantos existen hoy en día en el mundo: el celacanto del Océano Índico Occidental ("Latimeria chalumnae") y el celacanto indonesio ("Latimeria menadoensis"). El celacanto del Océano Índico occidental es un pez azul que se ha avistado alrededor de África, frente a las costas de Sudáfrica, Mozambique, Kenia, Tanzania y Madagascar. El celacanto indonesio es un pez marrón que se ha encontrado recientemente en Indonesia.
"Los celacantos son animales icónicos que se cree que están en la línea de los primeros animales terrestres o tetrápodos, debido a su extraña cabeza con bisagras", dijo el profesor Long. "Esta investigación muestra que la peculiar bisagra en el cráneo fue causada por la persistencia de la gran varilla cartilaginosa, o notocordio, impidiendo que la forma del cráneo se osificara como una unidad sólida." Los científicos también observaron cómo están posicionadas estas estructuras en relación unas con otras en cada etapa, y compararon sus observaciones con lo que se sabe sobre la formación del cráneo en otros vertebrados.
El Dr. Dutel, el profesor Long y los coautores utilizaron técnicas de imagenología de última generación para visualizar la anatomía interna de los celacantos del Océano Índico Occidental sin dañarlos. Digitalizaron un feto de 2 pulgadas (5 cm) de largo, la primera etapa de desarrollo disponible, con rayos X de sincrotrón en el Centro Europeo de Sincrotrón. Los datos se utilizaron para generar modelos 3D detallados, que permitieron al equipo analizar cómo cambia la forma del cráneo, el cerebro y el notocordio de un feto a un adulto. El cerebro (amarillo) dentro de la caja cerebral (azul) en diferentes etapas de desarrollo del celacanto del Océano Índico Occidental ("Latimeria chalumnae").
"Estas son observaciones únicas, pero representan sólo un pequeño paso adelante en comparación con la cantidad que sabemos sobre el desarrollo de otras especies", dijo el Dr. Hutel. "¡Todavía hay más preguntas que respuestas! Celacantos
Se cree que se extinguieron durante 70 millones de años, hasta la captura accidental de un espécimen vivo por un pescador sudafricano en 1938. El cráneo de un celacanto está completamente partido por la mitad por una articulación intracraneal especial y su cerebro es tan ridículamente pequeño que sólo queda un 1% del tamaño de la cavidad que lo alberga, lo que hace que su supervivencia sea única entre todos los vertebrados vivos.
Cómo crece el cráneo de celacanto y por qué el cerebro permanece tan pequeño ha dejado perplejos a los científicos durante años. Para responder a estas preguntas, el Dr. Hugo Dutel, profesor de la Universidad de Bristol, John Long, de la Universidad Flinders, y sus colegas del Reino Unido y Francia estudiaron la cavidad cerebral de un celacanto en diferentes etapas de desarrollo. "Nuestro descubrimiento proporciona una mejor comprensión de por qué los peces fósiles antiguos tenían cabezas con bisagras y sugiere por qué cuatro animales con extremidades perdieron más tarde esta articulación entre dos partes de su cráneo", dijo el profesor Long.
"Creemos que la formación de esta articulación especial es probablemente causada por el desarrollo único del notocordio (un tubo que se extiende por debajo del cerebro y la médula espinal en las primeras etapas de la vida)". "Generalmente degenera en una pequeña caña debajo del cerebro en algunos peces. Sin embargo, el notocordio de los celacantos se expande dramáticamente para llegar a ser 50 veces más grande que el cerebro en los peces adultos".
"Este proceso de crecimiento cerebral es muy inusual, especialmente comparado con primates como nosotros en los que el cerebro se expande dramáticamente. Un desajuste entre el cerebro y su cavidad también existe en otros peces vivos y fósiles, pero lo que se observa aquí es totalmente inigualable entre los vertebrados". Dos especies de celacantos existen hoy en día en el mundo: el celacanto del Océano Índico Occidental ("Latimeria chalumnae") y el celacanto indonesio ("Latimeria menadoensis"). El celacanto del Océano Índico occidental es un pez azul que se ha avistado alrededor de África, frente a las costas de Sudáfrica, Mozambique, Kenia, Tanzania y Madagascar. El celacanto indonesio es un pez marrón que se ha encontrado recientemente en Indonesia.
"Los celacantos son animales icónicos que se cree que están en la línea de los primeros animales terrestres o tetrápodos, debido a su extraña cabeza con bisagras", dijo el profesor Long. "Esta investigación muestra que la peculiar bisagra en el cráneo fue causada por la persistencia de la gran varilla cartilaginosa, o notocordio, impidiendo que la forma del cráneo se osificara como una unidad sólida." Los científicos también observaron cómo están posicionadas estas estructuras en relación unas con otras en cada etapa, y compararon sus observaciones con lo que se sabe sobre la formación del cráneo en otros vertebrados.
El Dr. Dutel, el profesor Long y los coautores utilizaron técnicas de imagenología de última generación para visualizar la anatomía interna de los celacantos del Océano Índico Occidental sin dañarlos. Digitalizaron un feto de 2 pulgadas (5 cm) de largo, la primera etapa de desarrollo disponible, con rayos X de sincrotrón en el Centro Europeo de Sincrotrón. Los datos se utilizaron para generar modelos 3D detallados, que permitieron al equipo analizar cómo cambia la forma del cráneo, el cerebro y el notocordio de un feto a un adulto. El cerebro (amarillo) dentro de la caja cerebral (azul) en diferentes etapas de desarrollo del celacanto del Océano Índico Occidental ("Latimeria chalumnae").
"Estas son observaciones únicas, pero representan sólo un pequeño paso adelante en comparación con la cantidad que sabemos sobre el desarrollo de otras especies", dijo el Dr. Hutel. "¡Todavía hay más preguntas que respuestas! Celacantos
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