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Identifican los genes que permitieron a los peces expandirse por los océanos

Un equipo científico internacional liderado por investigadores del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA-UAB) y de la Universidad de Bergen (Noruega) han identificado los genes que permiten a los peces hidratar los huevos para que floten y se dispersen, y logren así sobrevivir. La investigación, que publica la revista ‘Molecular Biology and Evolution’, arroja […]

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Un equipo científico internacional liderado por investigadores del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA-UAB) y de la Universidad de Bergen (Noruega) han identificado los genes que permiten a los peces hidratar los huevos para que floten y se dispersen, y logren así sobrevivir.

La investigación, que publica la revista ‘Molecular Biology and Evolution’, arroja nueva luz sobre la evolución de los teleósteos, grupo al que pertenecen el 96 % de los peces marinos actuales, cuyos antepasados se aventuraron a pasar del agua dulce al dominio salino.

En concreto, los científicos han descubierto un grupo de genes de canales de agua que sólo existe en los teleósteos y que permiten que el agua fluya a través de las membranas celulares y se expresen específicamente en las membranas externas del huevo durante su maduración.

El estudio ha sido liderado por Joan Cerdà y Roderick Nigel Finn y han participado también investigadores del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC), del Centro de Regulación Genómica (CRG), del Instituto de Investigación Marina de Noruega (IMR) y de la Universidad de Padua (Italia).

Cerdà ha recordado que aunque los peces han nadado en el mar desde hace cientos de millones de años, no siempre ha sido así, ya que se considera que sus antepasados evolucionaron en agua dulce, lo que supuso un gran problema fisiológico para los pioneros porque la concentración de sal de sus fluidos corporales era, como en los humanos, muy inferior a la del agua de mar.

A diferencia de los humanos, que no pueden beber agua de mar por la incapacidad de los riñones para eliminar el exceso de sal, los teleósteos marinos desarrollaron esta capacidad utilizando células especializadas en las branquias.

Sin embargo, los huevos unicelulares de los teleósteos carecen de cualquiera de los sistemas orgánicos de los ejemplares juveniles y adultos y no pueden beber agua de mar.

Según Cerdà, la solución adaptativa desarrollada por los teleósteos marinos consiste en que hidratan sus huevos en maduración antes de que sean ovulados para proporcionarles el agua necesaria para que se desarrollen los embriones.

Tras cribar cientos de genomas de teleósteos, los investigadores han revelado que casi todas las especies que producen exclusivamente huevos flotantes conservan al menos un gen, y un tercio de ellas conservan dos genes duplicados.

En cambio, casi la mitad de las especies que producen huevos que no flotan en agua de mar han perdido ambos genes, y casi todas las especies que incuban sus huevos internamente, como los caballitos de mar, también han perdido ambos genes.

Para descubrir cómo los huevos flotantes utilizan los genes, los investigadores han usado técnicas y tecnologías avanzadas de secuenciación del ADN para demostrar que las proteínas resultantes de cada gen han desarrollado mecanismos evolutivos específicos que controlan su inserción en las membranas externas de los huevos.

El mecanismo genético de hidratación descubierto es tan eficaz que dota a los huevos de más de un 90 % de agua, y, cuando, una vez liberados al medio marino, son fecundados, flotan como pasajeros pasivos en las corrientes oceánicas y son transportados a otros lugares del océano.

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