Un pez que parpadea revela pistas sobre la transición de la vida del agua a la tierra

El parpadeo puede formar parte del conjunto de rasgos que evolucionaron para permitir la transición a la vida terrestre en los tetrápodos

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Un pez saltarín del fango (archivo - Fritz Geller-Grimm).

EP | Una nueva investigación muestra que un pez inusual que parpadea, el pez saltarín del fango, ha desarrollado un comportamiento de parpadeo que sirve para muchos de los mismos propósitos que nuestro parpadeo. Los resultados sugieren que el parpadeo puede formar parte del conjunto de rasgos que evolucionaron para permitir la transición a la vida terrestre en los tetrápodos, el grupo de animales que incluye mamíferos, aves, reptiles y anfibios, hace unos 375 millones de años.

El estudio, publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ dirigido y por Thomas Stewart, profesor adjunto de biología en Penn State, y Brett Aiello, profesor adjunto de biología en la Universidad de Seton Hill, ambas en Estados Unidos, explica que estos peces anfibios pasan gran parte del día fuera del agua y están proporcionando pistas sobre cómo y por qué el parpadeo podría haber evolucionado durante la transición a la vida en tierra en nuestros propios antepasados.

«Los animales parpadean por muchas razones –explica Stewart–. Nos ayuda a mantener los ojos húmedos y limpios, a protegerlos de lesiones e incluso a comunicarnos».

El experto asegura que «estudiar la evolución de este comportamiento ha sido difícil porque los cambios anatómicos que permiten parpadear se producen sobre todo en los tejidos blandos, que no se conservan bien en los registros fósiles. El saltarín del fango, que desarrolló su parpadeo de forma independiente, nos brinda la oportunidad de comprobar cómo y por qué pudo evolucionar el parpadeo en un pez vivo que sale regularmente del agua para pasar tiempo en tierra», añade.

Para entender cómo evolucionó la capacidad de parpadear en el pez saltarín del fango, los investigadores analizaron su comportamiento con vídeos de alta velocidad y compararon su anatomía con la de un pez acuático estrechamente emparentado que no parpadea.

Sus ojos sobresalen de la parte superior de la cabeza, como los de una rana. Para parpadear, los peces retraen momentáneamente los ojos hacia las cuencas, donde están cubiertos por una membrana elástica llamada «copa dérmica». El parpadeo del pez dura aproximadamente lo mismo que el de un ser humano.

«El parpadeo en el pez saltarín del fango parece haber evolucionado a través de una reorganización de los músculos existentes que cambiaron su línea de acción y también por la evolución de un nuevo tejido, la copa dérmica», apunta Aiello.

«Se trata de un resultado muy interesante porque demuestra que se puede utilizar un sistema muy rudimentario, o básico, para llevar a cabo un comportamiento complejo –destaca–. No es necesario evolucionar un montón de cosas nuevas para desarrollar este nuevo comportamiento: los saltarines del fango simplemente empezaron a utilizar lo que ya tenían de una manera diferente».

Para descubrir por qué los saltarines del fango parpadean en tierra, el equipo tuvo en cuenta las funciones que desempeña el parpadeo en los seres humanos y otros tetrápodos. En los humanos, las lágrimas son fundamentales para mantener las células del ojo sanas y oxigenadas, por lo que los investigadores analizaron si los saltarines del fango también parpadean para mantener los ojos húmedos.

«Descubrimos que, al igual que los humanos, los saltarines del fango parpadean con más frecuencia cuando tienen los ojos secos –explica Aiello–. Lo increíble es que pueden utilizar sus parpadeos para humedecer los ojos, a pesar de que estos peces no han desarrollado glándulas o conductos lagrimales. Mientras que nuestras lágrimas son producidas por glándulas situadas alrededor de los ojos y en los párpados, los peces del fango parecen mezclar mucosidad de la piel con agua de su entorno para producir una película lagrimal», añade.

El equipo de investigación también comprobó si el parpadeo de los saltafangos podía desencadenarse para proteger el ojo de posibles lesiones y si el parpadeo limpiaba los ojos de los peces de polvo o residuos. En ambos casos la respuesta fue «sí». Por tanto, el parpadeo en los peces del fango parece cumplir tres de las principales funciones del parpadeo -proteger, limpiar y mantener la humedad- en humanos y otros tetrápodos.

«Nuestro estudio, que consideró el comportamiento y la anatomía de un pez vivo que sufrió una transición a la vida en tierra, similar a la de los primeros tetrápodos, nos ayuda a reimaginar cómo y por qué estos primeros tetrápodos podrían haber estado parpadeando», resalta Aiello.

«Tener la oportunidad de estudiar cómo y por qué evolucionó por primera vez este comportamiento proporciona una oportunidad increíble para aprender más sobre la forma en que los seres humanos llegaron a ser como son y nos da una idea de los cambios asociados con las principales transiciones en la historia de los animales, como habitar la tierra», afirma.

El parpadeo es algo que los humanos y otros tetrápodos hacen constantemente a lo largo del día, a menudo sin ni siquiera darse cuenta de que ocurre, explica Aiello. A pesar de ser una acción sutil, el parpadeo es en realidad bastante complejo y fascinante, porque se trata de un comportamiento único que puede desempeñar múltiples funciones, todas ellas fundamentales para la salud y la seguridad del ojo de los vertebrados.

«La transición a la vida terrestre exigió muchos cambios anatómicos, entre ellos cambios en la alimentación, la locomoción y la respiración –explica Stewart–. Basándonos en el hecho de que el parpadeo del saltarín del fango, que evolucionó de forma completamente independiente de nuestros propios antepasados piscívoros, cumple muchas de las mismas funciones que el parpadeo en nuestro propio linaje, pensamos que probablemente formaba parte del conjunto de rasgos que evolucionaron cuando los tetrápodos se adaptaban a vivir en tierra».