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Polidactilia en los tetrápodos del tallo

Evolución de las extremidades en los tetrapodomorfos del Devónico, desde las aletas pectorales hasta las extremidades anteriores. De izquierda a derecha: Eusthenopteron , Panderichthys , Tiktaalik , Elpistostege , Acanthostega

La polidactilia en los tetrápodos de tallo debe entenderse aquí como tener más de cinco dígitos en el dedo o pie, una condición que era el estado natural de las cosas en los primeros estegocéfalos durante la evolución de la terrestrialidad . La polidactilia en estos animales principalmente acuáticos no debe confundirse con la polidactilia en el sentido médico, es decir, no era una anomalía en el sentido de que no era una condición congénita de tener más del número típico de dígitos para un taxón dado . [1] Más bien, parece ser el resultado de la evolución temprana de una extremidad con una aleta en lugar de dígitos.

"Los tetrápodos actuales, como las ranas, las tortugas, las aves y los mamíferos, son un subgrupo del linaje de los tetrápodos. El linaje también incluye tetrápodos con aletas y extremidades que están más estrechamente relacionados con los tetrápodos actuales que con los peces pulmonados actuales". [2] Los tetrápodos evolucionaron a partir de animales con aletas como las que se encuentran en los peces de aletas lobuladas . A partir de esta condición se desarrolló un nuevo patrón de formación de extremidades, donde el eje de desarrollo de la extremidad rotaba para generar ejes secundarios a lo largo del margen inferior, dando lugar a un número variable de soportes esqueléticos muy robustos para un pie con forma de remo. [3] Se cree que la condición surgió de la pérdida de las proteínas formadoras de radios de aleta actinodina 1 y actinodina 2 o de la modificación de la expresión de HOXD13 . [4] [5] Todavía se desconoce por qué sucede esto exactamente. " La SHH es producida por las células mesenquimales de la zona de actividad polarizante (ZPA) que se encuentra en el margen posterior de las extremidades de todos los vertebrados con apéndices pareados, incluidos los peces condrictios más primitivos. Su expresión es impulsada por un potenciador específico de las extremidades bien conservado llamado ZRS (secuencia reguladora de la actividad de la región de la zona de polarización) que se encuentra aproximadamente 1 Mb aguas arriba de la secuencia codificante de Shh ". [6]

Los taxones del Devónico eran polidáctilos. Acanthostega tenía ocho dedos tanto en las extremidades traseras como en las delanteras. Ichthyostega , que era más derivado y más especializado, tenía siete dedos en las extremidades traseras, aunque se desconoce la mano. Tulerpeton, aún más derivado, tenía seis dedos en las extremidades traseras y delanteras. [1]

No está claro si los tetrápodos polidáctilos sobrevivieron hasta el Carbonífero . Se suele pensar que Crassigyrinus , del estrecho de Romer, pobre en fósiles , a principios del Carbonífero, tenía cinco dedos en cada pie. Los antracosaurios , que pueden ser tetrápodos de tallo [7] [8] o reptiliomorfos, [9] conservaron el patrón de cinco dedos que todavía se encuentra en los amniotas . Se había producido una reducción adicional en los temnospóndilos , dejando el pie delantero con cuatro dedos y el pie trasero con cinco, un patrón que todavía se encuentra en los anfibios modernos . [10] El creciente conocimiento de los laberintodontes del estrecho de Romer ha llevado a cuestionar la hipótesis de que la pentadactilia , como la que muestran la mayoría de los tetrápodos modernos, es plesiomórfica . Se creía que el número de dedos se había reducido en anfibios y reptiles de forma independiente, [1] [11] pero estudios más recientes sugieren que se produjo una única reducción, a lo largo del tallo tetrápodo, en el Carbonífero Temprano. [12] [13] Incluso los primeros ictiostegalos como Acanthostega e Ichthyostega parecen haber tenido los dedos óseos osificados delanteros combinados en un único dígito robusto, lo que los hacía efectivamente de cinco dedos.

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Hall, Brian K. (1998). Biología evolutiva del desarrollo . Springer Science & Business Media. pág. 262. ISBN 978-0-412-78580-1.
  2. ^ Lu, Jing; Zhu, Min; Long, John A.; Zhao, Wenjin; Senden, Tim J.; Jia, Liantao; Qiao, Tuo (23 de octubre de 2012). "El tetrápodo de tallo más antiguo conocido del Devónico inferior de China". Nature Communications . 3 (1): 1160. Bibcode :2012NatCo...3.1160L. doi : 10.1038/ncomms2170 . hdl : 1885/69314 . ISSN  2041-1723. PMID  23093197.
  3. ^ Coates, MI; Clack, JA (septiembre de 1990). "Polidactilia en las extremidades de tetrápodos más antiguas conocidas". Nature . 347 (6288): 66–69. Bibcode :1990Natur.347...66C. doi :10.1038/347066a0. S2CID  4319165.
  4. ^ Zhang, Jing; Wagh, Purva; Guay, Danielle; Sánchez-Pulido, Luis; Padhi, Bhaja K.; Korzh, Vladimir; Andrade-Navarro, Miguel A.; Akimenko, Marie-Andrée (julio de 2010). "Pérdida de proteínas actinotricia de peces y transición de aletas a extremidades". Naturaleza . 466 (7303): 234–237. Código Bib :2010Natur.466..234Z. doi : 10.1038/naturaleza09137. PMID  20574421. S2CID  205221027.
  5. ^ Schneider, Igor; Shubin, Neil H. (diciembre de 2012). "Fabricación de extremidades a partir de aletas". Developmental Cell . 23 (6): 1121–1122. doi : 10.1016/j.devcel.2012.11.011 . PMID  23237946.
  6. ^ Saxena, Aditya; Towers, Matthew; Cooper, Kimberly L. (5 de febrero de 2017). "Los orígenes, la escala y la pérdida de los dedos de los tetrápodos". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 372 (1713). doi :10.1098/rstb.2015.0482. ISSN  0962-8436. PMC 5182414 . PMID  27994123. 
  7. ^ Laurin, Michel (enero de 1998). "La importancia de la parsimonia global y el sesgo histórico en la comprensión de la evolución de los tetrápodos. Parte I. Sistemática, evolución del oído medio y suspensión de la mandíbula". Annales des Sciences Naturelles - Zoologie et Biologie Animale . 19 (1): 1–42. doi :10.1016/S0003-4339(98)80132-9.
  8. ^ Marjanović, David; Laurin, Michel (septiembre de 2009). "El origen de los anfibios modernos: un comentario" (PDF) . Biología evolutiva . 36 (3): 336–338. Código Bibliográfico :2009EvBio..36..336M. doi :10.1007/s11692-009-9065-8. S2CID  12023942. Archivado (PDF) desde el original el 2020-11-06 . Consultado el 2021-11-22 .
  9. ^ Gauthier, J.; Kluge, AG; Rowe, T. (1988). "La evolución temprana de los amniotas". En Benton, Michael J. (ed.). La filogenia y clasificación de los tetrápodos: anfibios, reptiles, aves. Vol. 1. Asociación Sistemática. págs. 103-155. ISBN. 978-0-19-857705-8.
  10. ^ Benton, M. (2005): Paleontología de vertebrados, 3.ª edición. Blackwell Publishing [ página necesaria ]
  11. ^ Coates, Michael (1991). "Nuevas contribuciones paleontológicas a la ontogenia y filogenia de las extremidades". Patrones de desarrollo de las extremidades de los vertebrados . págs. 325–337. doi :10.1007/978-1-4615-3310-8_43. ISBN 978-1-4613-6457-3.S2CID86020906  .​
  12. ^ Laurin, Michel (1998). "Una reevaluación del origen de la pentadactilia". Evolution . 52 (5): 1476–1482. doi : 10.1111/j.1558-5646.1998.tb02028.x . JSTOR  2411316. PMID  28565380. S2CID  33367097.
  13. ^ Ruta, Marcello; Coates, Michael I. (enero de 2007). "Fechas, nodos y conflicto de caracteres: abordando el problema del origen de los lisanfibios". Journal of Systematic Paleontología . 5 (1): 69–122. Bibcode :2007JSPal...5...69R. doi :10.1017/S1477201906002008. S2CID  86479890.
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