Polypterus es un género de peces de agua dulce de la familia de los bichir ( Polypteridae ) del orden Polypteriformes . La especie tipo es el bichir del Nilo ( P. bichir ). Los peces de este género viven en varias áreas de África . Polypterus es el único vertebrado conocidoque tiene pulmones , pero no tráquea .
La etimología del nombre del género deriva de una combinación del prefijo griego πολυ-, poly- (muchos) y la raíz πτερον, pteron (ala o aleta) – "muchas aletas".
En aguas poco profundas, Polypterus inhala principalmente a través de su espiráculo (orificio nasal). La exhalación es impulsada por los músculos del torso. Durante la exhalación, las escamas óseas de la parte superior del pecho se hunden. Cuando los músculos se relajan, las escamas óseas vuelven a su posición original, generando una presión negativa dentro del torso, lo que resulta en una rápida ingesta de aire a través del espiráculo. El aire es casi suficiente para llenar los pulmones. A esto le sigue un ciclo de bombeo bucal (boca), que "llena" los pulmones, y el aire sobrante del proceso de bombeo bucal se descarga a través de la faringe . Según una hipótesis, los tetrápodos del Devónico pueden haber inhalado de esta manera. [1] [2] [3]
Polypterus fue descubierto, descrito y nombrado en 1802 por Étienne Geoffroy Saint-Hilaire . Los naturalistas inicialmente no estaban seguros de si considerarlo un pez o un anfibio, y si se lo clasificaba como pez, no estaba claro si debía ser considerado un actinopterigiano, un condrictio o un sarcopterigio. [4] Alrededor de la época posterior a su descubrimiento inicial, algunos consideraron que Polypterus era un fósil viviente que representaba el "eslabón perdido" entre los peces y los tetrápodos, ilustrando una forma de transición en el punto medio entre los vertebrados con aletas y con extremidades. [4]
En 1861, Thomas Huxley creó el orden Crossopterygii para albergar a los animales, fósiles y vivos, que poseían pulmones y aletas pectorales carnosas con lóbulos. Colocó a Polypterus y Calamoichthys dentro de este orden, asignándolos a una nueva tribu, Polypterini, que creó especialmente para ellos. El peso de la autoridad de Huxley permitió que esta clasificación perdurara en los libros de texto y las conferencias mucho después de que hubiera sido refutada. [4]
En las décadas de 1870 y 1880, Francis Balfour y sus estudiantes habían demostrado que la embriología podía ayudar a responder preguntas sobre la evolución de las especies . Nadie había estudiado la embriología de Polypterus . Alguien que pudiera hacer esto podría probar la teoría del "eslabón perdido" y ser muy honrado, pero podría ser una búsqueda peligrosa. Los únicos especímenes reproductores de Polypterus estaban en las partes pantanosas de los ríos africanos. África era un lugar turbulento y los pantanos eran ricos caldos de cultivo para los mosquitos portadores de la malaria . [4]
Dos hombres, Nathan Harrington y John Samuel Budgett , intentaron responder a esta pregunta realizando repetidas expediciones a África. Harrington fracasó en su primer intento en 1898 y murió temprano en su segundo en 1899 antes de poder llegar a su destino. Budgett fracasó en 1898/9, 1900 y 1902. Finalmente tuvo éxito en 1903, pero murió de fiebre de aguas negras poco después de su regreso a Inglaterra. Dejó excelentes muestras y dibujos, pero su único escrito fue un diario. En consecuencia, sus resultados sobre Polypterus fueron escritos y publicados por su amigo John Graham Kerr . [4] [5]
Basándose en este trabajo, en 1907, ES Goodrich informó a la Asociación Británica el estado actual de la evidencia "en contra" de que Polypterus fuera un crossopterigio, ubicándolo dentro de los paleoníscidos , los actinopterigios más primitivos . [6]
Mucho más tarde, en 1946, Romer confirmó esta opinión, pero también escribió: "El peso de la opinión de Huxley [1861] es muy grande, e incluso hoy en día muchos textos siguen citando a Polypterus como un crossopterigio y se lo describe así en muchas aulas, aunque los estudiantes de evolución de los peces se han dado cuenta de la falsedad de esta posición durante muchos años. ... Polypterus ... no es un crossopterigio, sino un actinopterigio, y por lo tanto no puede decirnos nada sobre la anatomía y la embriología de los crossopterigios". [7]
Hall (2001), basándose en Patterson (1982) y Noack et al. (1996), escribe: "Los análisis filogenéticos que utilizan datos tanto morfológicos como moleculares confirman que Polypterus es un actinopterigio primitivo viviente". La investigación está en curso. La mayoría de las conclusiones extraídas por Kerr a partir de los especímenes de Budgett se han confirmado, pero aún quedan muchas preguntas. [4]
El Polypterus ha sido reproducido en cautividad en contadas ocasiones. El primer éxito fue el de Polypterus senegalus, logrado por Arnoult en 1964, especie que ha desovado repetidamente desde entonces (véase Hartl, 1981; Bartsch y Gemballa, 1992; Bartsch et al., 1997 y Schugardt, 1997).
Poco después del éxito de Arnoult, una segunda especie, Polypterus ornatipinnis , fue desovada por Armbrust por primera vez (1966 y 1973) y criada posteriormente por Azuma en 1986; Wolf, 1992; Bartsch y Britz, 1996. La tercera especie desovada con éxito en cautiverio fue Polypterus endlicheri por Azuma en 1995.
El Zoológico de Basilea ha logrado reproducir Polypterus en cautividad. En diciembre de 2005, se pusieron varios huevos y, a principios de 2006, eclosionaron seis crías. En dos meses, alcanzaron los 10 cm (aproximadamente 4 pulgadas). [8]
En 2014, investigadores de la Universidad McGill (publicado en la revista Nature) recurrieron al Polypterus para ayudar a demostrar lo que podría haber sucedido cuando los peces intentaron salir del agua por primera vez. El equipo de investigadores crió ejemplares jóvenes de Polypterus en tierra durante casi un año, con el objetivo de revelar cómo estos peces "terrestrializados" se veían y se movían de manera diferente. [9] [10]
"Polypterus". Sistema Integrado de Información Taxonómica . Consultado el 4 de mayo de 2005 .
Froese, Rainer ; Pauly, Daniel (eds.). "Especies del género Polypterus". FishBase . Versión de mayo de 2005.
Goodrich, ES (1908). Sobre la posición sistemática de Polypterus. Informe de la 77.ª reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (1907): 545-546. Citado por Hall
Hall, BK (2001) John Samuel Budgett (1872-1904): En busca de Polypterus , BioScience, vol. 51, núm. 5 (mayo de 2001), págs. 399-407
Kerr, JG (1907), El desarrollo de Polypterus senegalus Cuv. , páginas 195-290 en Kerr, JG, (ed. 1907), El trabajo de John Samuel Budgett, estudiante de Balfour de la Universidad de Cambridge: una colección de sus artículos zoológicos, junto con una reseña biográfica de A. E. Shipley, FRS, y contribuciones de Richard Assheton, Edward J. Bles, Edward T. Browne, J. Herbert Budgett y J. Graham Kerr. Cambridge (Reino Unido): Cambridge University Press.
Noack K, Zardoya R, Meyer A. 1996. La secuencia completa del ADN mitocondrial del bichir ( Polypterus ornatipinnis ), un pez de aletas radiadas basales: Establecimiento antiguo del orden genético de consenso de vertebrados . Genetics 144:1165-1180, citado por Hall
Patterson C. (1982). Morfología e interrelaciones de los peces actinopterigios primitivos . American Zoologist 22: 241-260, citado por Hall.
Romer, A. S. (1946). La evolución temprana de los peces , Quarterly Review of Biology 21: 33-69, citado por Hall