jueves, 18 de julio de 2013

Notas cortas: El origen del carapacho de las tortugas

En el aspecto evolutivo y del desarrollo, las tortugas son los reptiles más interesantes para estudiar. Y todo por una característica que no comparten con ningún otro vertebrado actual, el caparazón. Este se conforma de dos partes, una superior (carapacho) y otra inferior (plastrón). A su vez, cada parte tiene un componente óseo (placas) y otro dérmico (escamas). Evolutivamente, lo más importante son los huesos, pues las escamas no se fosilizan y son de poco interés para rastrear el origen del caparazón, pues con o sin él, el reptil estaría cubierto con ellas.

Componentes óseos y dérmicos del carapacho y plastrón de las tortugas. Modificado de Edwin Cadena.

Se sabe que el plastrón surgió primero y deriva de huesos ventrales llamados en conjunto gastralia. Pero la parte superior es la que está envuelta en el misterio. Se compone de tres elementos óseos: costillas expandidas que forman el soporte principal, placas óseas neurales, que forman el soporte superior, en el mismo sentido que las vértebras y los elementos periféricos o marginales. El problema principal es el origen de las placas neurales, pues la mayoría de los zoólogos  y paleontólogos concuerdan en que derivan de osteodermos (huesos independientes del esqueleto que se forman en la piel), al igual que los elementos periféricos. Sin embargo, eso no es lo que se ha descubierto.

Configuración del carapacho de una tortuga, en este caso el de la tortuga pintada, "japonesa" o jicotea (Trachemys scripta).

Un equipo de investigadores japoneses ha estado estudiando los embriones de tortugas para saber el origen de los diferentes elementos que componen el caparazón. Han concluido que las placas neurales se forman en el tejido conectivo donde también se forman las costillas y no en la dermis, que es donde se forman los osteodermos. Por lo tanto, las placas neurales de los quelonios son análogas a los osteodermos. Esto deberá llevar a los investigadores en la dirección hacia los ancestros de las tortugas, pues estos son elusivos y se sitúan en al menos tres puntos del árbol familiar de los reptiles.

Hipótesis de evolución del carapacho de las tortugas según Hirasawa et al. (2013). En gris la piel, en naranja los músculos epaxiales (dorsales a las vértebras) y en rojo los músculos hipaxiales (ventrales a las vértebras), particularmente los intercostales que contribuyen contrayendo la caja torácica durante la respiración. Note que las relaciones de parentesco indican que son parientes de los sauropterigios (como plio y plesiosaurios) y los placodontes. Imagen modificada de Hirasawa et al. (2013), reconstrucciones de Kawasaki Satoshi, representando a SinosaurosphargisPsephoderma, un placodonto.

A este respecto, los investigadores hacen una inferencia evolutiva que se dispara en el pie. Suponen que las tortugas y placodontes están cercanamente emparentados. Pero el caparazón de estos reptiles "tortugoides" está hecho de osteodermos. Esperemos que nuevos fósiles puedan arrojar luz al asunto.

FUENTE:
Hirasawa, T., Nagashima, H., & Kuratani, S. (2013). The endoskeletal origin of the turtle carapace. Nature Communications, 4.


BONUS:
Video que explora otra alternativa evolutiva de las tortugas:



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