Tiburones y la evolución: el secreto de las aletas en sus genes.

 Tiburones y la evolución: el secreto de las aletas en sus genes.

Chiloscyllium griseum

Imagen de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chiloscyllium_griseum_Oceanopolis.jpg

¿Alguna vez te has preguntado cómo pasamos de nadar en los océanos primordiales a caminar por la Tierra? La respuesta podría estar escondida en el genoma de uno de los depredadores más antiguos y fascinantes del planeta: el tiburón bambú gris (Chiloscyllium griseum).

"La evidencia acumulada sugiere que la evolución de los planes corporales y la aparición de nuevas estructuras morfológicas están impulsadas por cambios genómicos, que abarcan tanto alteraciones en la regulación genética como la ganancia o pérdida de genes específicos  (Ermakova, et al., 2025)"

Entendiendo la evolución de los vertebrados: genes duplicados y el origen de las mandíbulas y extremidades. Para comprender este estudio, primero debemos aclarar un término biológico fundamental: los gnatostomados. Los vertebrados comprenden dos linajes evolutivos principales: sin mandíbula (agnatos) y con mandíbula (gnatostomados), que divergieron durante el período Cámbrico, hace aproximadamente 535-462 millones de años.

¿Qué son los gnatostomados?

Dicho de forma muy sencilla, son los vertebrados con mandíbula. Si un animal tiene columna vertebral y una boca con mandíbulas, es un gnatostomado. Este grupo es increíblemente amplio e incluye a la gran mayoría de los vertebrados que conoces: todos los peces óseos y cartilaginosos (como los tiburones); todos los anfibios (ranas, salamandras); todos los reptiles (serpientes, cocodrilos); todas las aves. Y todos los mamíferos, incluidos los seres humanos. Básicamente, los gnatostomados somos todos nosotros. El origen de las mandíbulas y de las extremidades pares (brazos y piernas en humanos, aletas pares en peces) constituyó un hito evolutivo que permitió a este grupo dominar el planeta. Este estudio investiga precisamente los genes que subyacen a estas "innovaciones" clave.

Ahora que sabemos quiénes somos los gnatostomados, desglosemos los hallazgos del estudio:

1. "Genes hermanos" (Parálogos de shox): La mayoría de los vertebrados con mandíbula poseen dos genes muy similares: shox y shox2. Son como genes hermanos (técnicamente llamados "parálogos") que surgieron de la duplicación de un gen ancestral. Ambos están involucrados en dos "inventos" evolutivos muy importantes. La mandíbula: se originó a partir de estructuras que antes se usaban para sostener las branquias (arcos branquiales). Los apéndices pares: las aletas pectorales y pélvicas de los peces, que en nosotros evolucionaron para convertirse en brazos y piernas.

2. ¿Por qué estudiar un tiburón?

Los científicos estudiaron al tiburón bambú gris, un pez cartilaginoso. Este grupo es uno de los primeros en separarse del resto de los vertebrados con mandíbula. Por eso, sus aletas se consideran un modelo excelente para comprender cómo eran las primeras extremidades que surgieron durante la evolución.

3. El descubrimiento: El reparto de tareas (subfuncionalización espacial):

El estudio quería ver dónde se activaban estos dos genes "hermanos" durante el desarrollo del tiburón. Y encontraron algo fascinante: se han repartido las tareas de manera diferente.

Gen shox: Este gen es un "multiusos". Se activa en las mandíbulas, en las branquias y en todas las aletas, tanto en las pares (las que se convirtieron en brazos/piernas) como en las impares (como la aleta dorsal de la espalda). Esto sugiere que la naturaleza emplea el mismo mecanismo básico para construir una aleta en la espalda que para construir una que se convertirá en una mano.

Gen shox2: Este gen es más específico. Se activa principalmente en las aletas pares. El hecho de que no aparezca en las aletas pares (más antiguas evolutivamente) indica que las aletas pares (las que nos dieron brazos y piernas) tienen sus propias "instrucciones de construcción" que las hacen diferentes y más recientes. 

La estructura esquelética de las extremidades de los tetrápodos comprende tres segmentos dispuestos proximodistalmente: (1) el estilopodio, un segmento proximal con un solo hueso (el húmero en las extremidades anteriores o el fémur en las extremidades posteriores), (2) el zeugópodo, un segmento intermedio que consta de dos huesos paralelos (radio y cúbito en la extremidad anterior, tibia y peroné en la extremidad posterior), y (3) el autopodio, un segmento distal que abarca el mesopodio (muñeca o tobillo) y los dedos (Don et al., 2013).

¿Por qué es importante para nosotros?

En los seres humanos, las mutaciones en el gen SHOX están relacionadas con trastornos del crecimiento óseo, como el síndrome de Turner y la displasia mesomélica de Langer, que afectan principalmente al zeugópodo (antebrazos y pantorrillas).

"La localización de shox2 en la parte posterior de la aleta del tiburón coincide con el elemento esquelético (metapterigio) que se cree que dio origen a los miembros de los tetrápodos".

Este estudio demuestra que la maquinaria genética que hoy permite que tus brazos y piernas crezcan correctamente ya funcionaba, casi de la misma manera, en los ancestros de los tiburones hace más de 400 millones de años.

Referencia:

Ermakova GV, Meyntser IV, Lyubetsky VA, Zaraisky AG y Bayramov AV (2025). The subfunctionalization of shox and shox2 paralogs in shark highlights both shared and distinct developmental mechanisms of branchial arches and fins. Front. Cell Dev. Biol. 13:1667637.

Don, E. K., Currie, P. D., & Cole, N. J. (2013). The evolutionary history of the development of the pelvic fin/hindlimb. Journal of Anatomy, 222(1), 114-133.

¿Te impresiona que compartamos mecanismos biológicos tan precisos con los tiburones?

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