El origen evolutivo de nuestros dedos

Está claro que tener dedos ha sido muy útil para el ser humano y los primates en general y que debido a ello estas estructuras anatómicas han perdurado a lo largo de la evolución desde que aparecieron. ¿Pero cómo surgieron?

Hace 380 millones de años, unos peces, ancestros evolutivos lejanos nuestros, comenzaron a colonizar tierra firme, evolucionando hacia numerosas especies de vertebrados dotadas, entre otras cosas, de pulmones capaces de absorber oxígeno, así como de pies y manos, que se equipararon con dedos.

Se sabe que los dedos derivan de programas genéticos ya presentes en los peces, pero su origen preciso ha sido objeto de debate. Un estudio reciente llevado a cabo por un equipo internacional ha dado con su origen más probable, y el hallazgo ha resultado del todo inesperado.

La primera firmante del estudio es Aurélie Hintermann, de la Universidad de Ginebra en Suiza, quien ahora está en el Instituto Stowers de Investigación Médica en la ciudad estadounidense de Kansas City.

Hintermann y sus colegas han descubierto que los dedos muy probablemente surgieron a partir de la reutilización de una región antigua del genoma, inicialmente activa en la formación de la abertura anatómica de los peces conocida como “cloaca”, y no en la de sus aletas como se ha venido suponiendo hasta ahora.

Para desarrollar sus dedos, nuestros unos lejanos ancestros evolutivos nuestros reciclaron una región antigua del genoma que inicialmente participaba en la formación de la cloaca de los peces. Esto se ilustra aquí mediante la expresión de un gen arquitecto Hox en la cloaca del pez cebra (punto negro). (Imagen: © Brent Hawkins, Harvard University)

Al comparar los genomas de ratones y peces, los investigadores identificaron primero un conjunto regulatorio conservado tanto en ratones como en peces e involucrado en el desarrollo de los dedos de los ratones. Posteriormente, al eliminar esta gran región de ADN en peces mediante la tecnología CRISPR/Cas9 (unas “tijeras” genéticas que permiten la edición genómica), el equipo observó una pérdida de expresión génica en la cloaca, pero no en las aletas.

Este sorprendente resultado sugiere que la cloaca (órgano donde los sistemas intestinal, excretor y reproductivo se unen en sus extremos en muchas especies) se ha reutilizado en vertebrados terrestres para desarrollar dedos. Dicho de modo simple, la característica común entre la cloaca y los dedos es que representan partes terminales. A veces son el final de los tubos en el sistema digestivo, y a veces el final de los pies y el de las manos, es decir, los dedos. Por lo tanto, ambos marcan el final de algo.

El estudio se titula “'Co-option of an ancestral cloacal regulatory landscape during digit evolution'”. Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)