sábado, 19 de diciembre de 2020

Los fósiles de peces primitivos revelan los orígenes del desarrollo de los dientes

Los dientes y las estructuras duras llamadas odontoides dérmicos están relacionados evolutivamente, surgiendo del mismo sistema de desarrollo, según muestra un nuevo estudio publicado en la revista eLife.

Estos resultados obtenidos a través de antiguos fósiles de peces contradicen las afirmaciones establecidas sobre la diferencia entre las dos estructuras, basadas en el examen de tiburones modernos, y proporcionan nuevos conocimientos potenciales sobre los orígenes y el desarrollo de los dientes.

Los odontoides son estructuras duras hechas de dentina, la principal sustancia del marfil, y se encuentran en las superficies externas de animales con espinas dorsales (vertebrados). Los dientes son un ejemplo de odontoides, pero algunos animales también los tienen en la piel, como las "escamas" dentarias de los tiburones. Estos se conocen como odontoides dérmicos.

"Se creía que los dientes y los odontoides dérmicos han evolucionado por separado porque parecen desarrollarse de maneras diferentes", dice el autor principal Donglei Chen, investigador del Departamento de Biología de Organismos de la Universidad de Uppsala, Suecia. "Sin embargo, la mayor parte de lo que sabemos se limita a los tiburones modernos en los que la diferencia entre estas estructuras se ha vuelto muy clara. Para entender la relación entre ambos aún más claramente, necesitamos recurrir al registro fósil".

El equipo examinó los fósiles de uno de los primeros peces óseos llamado Lophosteus que vivió hace más de 400 millones de años. Escogieron este pez porque representa una etapa temprana de la evolución de los dientes, acercándolos al momento en que los dientes y los odontoides dérmicos podrían haberse separado con la esperanza de que cualquier similitud de desarrollo entre ambos fuera más obvia.

Parte de una mandíbula del pez óseo fósil Lophosteus de 422 millones de años de antigüedad, visualizado con una técnica de rayos X de alta resolución. A la derecha, la superficie de la mandíbula se muestra en gris. En el medio, los dientes expuestos están resaltados en color oro y los odontoides dérmicos en tonos púrpura, rosa y rojo. A la izquierda, el hueso mismo se hace transparente, revelando los vasos sanguíneos internos y las cavidades de la pulpa, que se muestran en azul y verde, así como los dientes incrustados y los odontoides dérmicos. (Foto: Chen et al. (CC BY 4.0))

Los investigadores utilizaron imágenes de rayos X de alta resolución para observar la estructura tridimensional de los odontoides en Lophosteus en diferentes etapas de desarrollo. Encontraron que la apariencia de los odontoides eran similares en las primeras etapas de desarrollo pero que cambiaban dependiendo de si crecían en la boca o en la cara. Esto sugiere que había diferentes señales químicas en cada área que dirigían su desarrollo. En las etapas posteriores, algunos odontoides dérmicos se moverían de la cara a la boca y comenzarían a parecerse a los dientes.

Estos hallazgos sugieren que ambos tipos de odontoides son capaces de responder a las mismas señales que controlan el desarrollo del otro y están hechos por el mismo sistema de desarrollo, no por sistemas separados como se pensaba anteriormente.

"Además de arrojar luz sobre la temprana evolución de nuestros propios dientes, nuestros resultados apuntan a una relación de desarrollo evolutivo no reconocida previamente entre los dientes y los odontoides dérmicos", dice el autor principal Per Ahlberg, Profesor del Departamento de Biología de Órganos de la Universidad de Uppsala. "Esto tiene implicaciones potenciales para la comprensión de la señalización que se produce durante el desarrollo y podría inspirar nuevas líneas de investigación sobre el desarrollo en otros organismos". (Fuente: NCYT Amazings)

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