Estos peces han desarrollado patas que pueden encontrar y saborear la comida enterrada

Los petirrojos de mar son peces que presentan una apariencia única en el reino animal debido a su combinación de características físicas inusuales. Estos animales, pertenecientes a la familia Triglidae, tienen un cuerpo alargado y aplanado similar al de muchos peces, pero con particularidades que los distinguen. Cuentan con lo que parecen ser alas de pájaro y patas de cangrejo, lo que les permite moverse por el fondo marino de una manera que recuerda más a un crustáceo que a un pez convencional.

Sus “alas” en realidad son aletas pectorales muy grandes que se despliegan a los lados del cuerpo, proporcionando no solo equilibrio mientras se mueven, sino también una apariencia similar a las alas de un ave. Esta forma particular también les da su nombre coloquial de “petirrojo”, debido a la semejanza con las alas de los pájaros. Sin embargo, una de las características más destacadas son sus “patas”, que en realidad son una modificación de parte de sus aletas pectorales. Estas patas les permiten caminar, rascar y excavar en el fondo marino en busca de alimento.

A través de estas adaptaciones únicas, los petirrojos de mar se han convertido en especialistas en la búsqueda de presas enterradas en la arena, desarrollando un estilo de vida que combina la natación y el caminar por el lecho marino. Aunque a primera vista pueden parecer criaturas de aspecto extraño, sus características físicas son una muestra de la gran diversidad evolutiva y de la capacidad de adaptación de las especies marinas.

Las patas del petirrojo marino no solo cumplen la función de facilitar su movimiento sobre el lecho marino, sino que se han especializado como órganos sensoriales atractivos que le permiten encontrar y saborear presas enterradas en la arena. Al estudiar estos peces, los investigadores descubrieron que sus patas están cubiertas de papilas sensoriales, que contienen una densa red de neuronas sensibles al tacto. Esto significa que, además de caminar, el pez puede “sentir” su entorno con estas extremidades, localizando posibles presas ocultas bajo el sedimento marino.

Pero estas patas no solo actúan como sensores táctiles. El estudio reveló que también contienen receptores gustativos, dándole al pez la capacidad de “saborear” las señales químicas emitidas por su comida potencial. Esto convierte a las patas en una especie de lengua externa que puede detectar y saborear la presencia de moluscos y otros animales escondidos. Gracias a esta combinación de sentidos, los petirrojos de mar tienen la capacidad de excavar en la arena para sacar a la luz a sus presas y alimentarse, utilizando tanto el gusto como el tacto para localizar su comida de forma eficiente.

Esta adaptación sensorial convierte a las patas de los petirrojos marinos en una herramienta evolutiva única. Les permite explorar y aprovechar recursos que otros animales marinos no pueden detectar, otorgándoles una ventaja competitiva para encontrar alimento en su hábitat. Los investigadores sugieren que esta habilidad sensorial ha sido clave para que estos peces puedan prosperar en el fondo marino de formas que otras especies no pueden.

La investigación sobre el petirrojo marino fue llevada a cabo por equipos de las universidades de Harvard y Stanford, cuyos hallazgos se publicaron en la revista Current Biology. Estos científicos se sintieron intrigados por el comportamiento y las habilidades inusuales de este pez después de observarlo en el Laboratorio Biológico Marino de Woods Hole, en Massachusetts. La investigación se desarrolló con el objetivo de entender cómo funcionan las patas de estos peces y su relevancia evolutiva, revelando una compleja red de adaptaciones físicas y sensoriales que hacen de este pez un objeto de estudio fascinante.

El equipo liderado por Nicholas Bellono (de Harvard) y David Kingsley (de Stanford) se enfocó en explorar las funciones que estos patas desempeñan y cómo se desarrollaron a lo largo de la evolución del pez. La motivación inicial del estudio surgió de la observación directa de estos peces caminando por el fondo de su tanque, lo que sorprendió a los investigadores debido a la combinación de características que presentaban: un cuerpo de pez, alas semejantes a las de un pájaro y patas. similar a las de un cangrejo.

El estudio se dividió en dos líneas principales. La primera línea investigativa se centró en analizar cómo las patas de los petirrojos marinos funcionan como órganos sensoriales capaces de detectar y saborear presas. Mediante la observación de los peces y la disecación de sus patas, se descubrió que estaban cubiertas de papilas sensoriales altamente especializadas, con una función similar a la de una lengua que “saborea” el entorno. Esta función gustativa de las patas se considera como una clave evolutiva de adaptación para la búsqueda de alimentos.

La segunda línea de investigación fue más profunda y genética. Aquí, los científicos utilizaron herramientas como la secuenciación del genoma y el análisis de especies híbridas para comprender la base molecular detrás del desarrollo de las patas y su función sensorial. Este enfoque permitió identificar un factor de transcripción denominado tbx3a, que es el responsable del desarrollo sensorial y motriz de las patas del petirrojo marino. Al manipular genéticamente este factor en el laboratorio, se pudo comprobar que juega un papel fundamental en la formación de las papilas sensoriales y el comportamiento de excavación de estos peces.

La colaboración entre Harvard y Stanford logró que el estudio de los petirrojos marinos fuera no solo un análisis detallado de la biología y anatomía de estos peces, sino también una oportunidad para comprender cómo se forman nuevos rasgos evolutivos en organismos menos estudiados.

El descubrimiento de que las patas del petirrojo marino funcionan como órganos gustativos y táctiles supuso un hallazgo sorprendente para los investigadores. Las patas de estos peces, que se asemejan a las extremidades de un cangrejo, tienen un sistema sensorial muy desarrollado que les permite no solo caminar, sino también localizar y saborear presas enterradas en la arena del fondo marino.

Al estudiar estos peces, el equipo investigador descubrió que las patas estaban cubiertas de papilas sensoriales, que contenían neuronas capaces de percibir tanto estímulos táctiles como químicos. Esto significa que las patas pueden detectar texturas y vibraciones en el sedimento, así como “saborear” los compuestos químicos que desprenden posibles presas, como moluscos y otros invertebrados marinos. De esta manera, cuando el pez está caminando o “rascando” la arena, sus patas están activamente buscando señales de alimento.

Esta función gustativa de las patas se traduce en un comportamiento único de estos peces, que excavan en la arena para descubrir y capturar su comida. La presencia de receptores gustativos en las papilas les proporciona una especie de “lengua externa”, con la que pueden percibir el entorno de forma detallada. Al detectar señales químicas, el pez reacciona con movimientos de excavación para desenterrar y consumir sus presas. Este comportamiento hace que los petirrojos marinos sean especialmente eficientes a la hora de encontrar alimento, lo que también explica por qué otros peces oportunistas tienden a seguirlos para aprovechar sus habilidades.

Además, el estudio confirmó que estas papilas son una innovación evolutiva clave, permitiendo a los petirrojos marinos explotar nichos ecológicos que otras especies no pueden alcanzar. Gracias a esta combinación de habilidades táctiles y gustativas, los petirrojos de mar han logrado adaptarse al fondo marino de una manera única, utilizando sus patas para una función muy especializada en la búsqueda de alimentos.

Este descubrimiento arroja luz sobre la versatilidad evolutiva de los animales marinos y cómo órganos que en principio parecen tener una sola función, como la locomoción, pueden adaptarse para desempeñar roles complejos como el de la detección sensorial y el gusto.

La segunda línea de investigación sobre los petirrojos marinos se centra en descifrar la base genética de sus singulares patas y las funciones sensoriales que éstas desempeñan. Para comprender mejor cómo se desarrollaron estos apéndices y su capacidad de detectar presas, los científicos llevaron a cabo una serie de análisis genéticos, entre ellos la secuenciación del genoma, el análisis de perfiles transcripcionales y el estudio de especies híbridas.

El principal hallazgo de este estudio genético fue la identificación de un factor de transcripción antiguo y conservado, denominado tbx3a, que resultó ser el principal determinante en el desarrollo de las patas sensoriales del petirrojo marino. Los factores de transcripción son proteínas que regulan la actividad de otros genes, y tbx3a fue identificado como el gen clave que controla la formación y el desarrollo de las papilas sensoriales en las patas del pez. Este descubrimiento fue posible gracias al uso de técnicas de edición del genoma, que permitieron manipular la expresión de tbx3a y observar cómo afectaba al desarrollo de las patas.

La función del gen tbx3a no se limita únicamente al desarrollo de la estructura de las patas, sino que también desempeña un papel fundamental en la formación de las papilas sensoriales y en el comportamiento de excavación que caracteriza a los petirrojos marinos. Los experimentos demostraron que cuando se alteraba este gen, las patas no desarrollaban las papilas sensoriales necesarias para encontrar y saborear presas enterradas, lo que afectaba directamente a la capacidad del pez para detectar su alimento.

Este hallazgo es particularmente interesante porque muestra cómo un solo gen puede ser reutilizado y adaptado para desempeñar diferentes funciones a lo largo de la evolución. Aunque las papilas gustativas y las extremidades pueden parecer rasgos completamente distintos, la reutilización de tbx3a para ambos casos muestra cómo la evolución utiliza genes y mecanismos preexistentes para dar lugar a nuevas estructuras y funciones en organismos salvajes.

En general, la identificación de tbx3a como el factor de transcripción clave en el desarrollo de las patas sensoriales del petirrojo marino no solo ayuda a explicar cómo estos peces desarrollaron una capacidad tan inusual, sino que también proporciona un ejemplo fascinante de la plasticidad evolutiva y cómo los genes pueden desempeñar múltiples roles en la morfología y el comportamiento de una especie.

El estudio del petirrojo marino no solo permitió entender cómo este pez desarrolla sus patas sensoriales, sino que también ofreció una ventana única para observar el surgimiento de nuevos rasgos evolutivos. Tradicionalmente, los biólogos han encontrado más sencillo estudiar la pérdida de características en organismos (como la desaparición de patas en serpientes o la pérdida de pigmento en peces de cueva) que la adquisición de rasgos completamente nuevos. Sin embargo, los petirrojos marinos presentan la oportunidad de estudiar el proceso opuesto: cómo surgen nuevos rasgos adaptativos, como patas capaces de saborear y detectar presas enterradas.

Los petirrojos de mar pertenecen a la familia de peces Triglidae, algunas de cuyas especies han desarrollado estructuras similares a patas que les permiten caminar sobre el lecho marino. El estudio detallado de dos especies en particular, Prionotus carolinus y Prionotus evolans, permitió comparar cómo la evolución puede seguir diferentes caminos para desarrollar estructuras especializadas. Mientras que P. carolinus presenta patas con papilas sensoriales adaptadas para excavar y saborear presas, P. evolans carece de estas papilas y, por tanto, no posee la misma capacidad para localizar presas enterradas.

La diferencia entre ambas especies ayudó a los investigadores a entender cómo una misma estructura corporal, como las patas, puede desarrollar funciones completamente distintas a lo largo de la evolución. En el caso de P. carolinus, las patas se adaptaron para convertirse en herramientas sensoriales altamente eficientes, mientras que en P. evolans no se desarrollaron de la misma forma, lo que llevó a una función menos especializada.

La investigación también muestra que la evolución de nuevas características no implica necesariamente la creación de genes completamente nuevos. Al contrario, los rasgos novedosos suelen construirse a partir de genes preexistentes que se adaptan y reutilizan para cumplir nuevas funciones. El descubrimiento de que el gen tbx3a es el principal factor responsable del desarrollo de las patas sensoriales del petirrojo marino ejemplifica cómo la evolución “toma prestados” genes antiguos y los modifica para crear nuevas adaptaciones.

En definitiva, los petirrojos marinos ofrecen un caso fascinante de estudio evolutivo. Su combinación de características únicas y especializadas permite a los científicos explorar cómo surgen nuevos rasgos funcionales y cómo se desarrollan a partir de estructuras y genes ya presentes en el organismo. Además, este enfoque de estudio de animales no tradicionales brinda una perspectiva más amplia sobre los mecanismos evolutivos que no siempre son evidentes en los modelos biológicos convencionales.