Investigaciones recientes han hecho un descubrimiento fascinante sobre la evolución de los dientes en los vertebrados, con especial atención en el pez rata manchado, una especie que vive en el noreste del Océano Pacífico. Tradicionalmente, se cree que los dientes de los vertebrados siguen un patrón constante y normalmente se desarrollan en la mandíbula. Sin embargo, los biólogos ahora han observado que el pez rata manchado tiene dientes que crecen en una estructura única en su frente conocida como tenáculo. Este apéndice, que se asemeja a una versión larga y delgada de la nariz de Calamardo, ha reavivado los debates sobre los orígenes de los dientes y su potencial evolutivo fuera de la mandíbula.
Karly Cohen, investigadora postdoctoral de los Friday Harbor Labs de la Universidad de Washington, enfatizó la importancia de este hallazgo. Señaló que el tenáculo es una «reliquia del desarrollo» y no sólo una anomalía curiosa, y que es la primera aparición claramente visible de dientes fuera de la cavidad bucal en los vertebrados. Esta revelación desafía creencias arraigadas sobre el papel especial de los dientes.
Los peces rata manchados son parte del grupo de las quimeras, un linaje de peces cartilaginosos que se separaron de los tiburones hace millones de años. Estos peces suelen crecer hasta aproximadamente dos pies de largo y se caracterizan por sus largas colas, que pueden representar la mitad de la longitud de su cuerpo. En particular, sólo los peces rata macho desarrollan el tenáculo, que aparece como un pequeño bulto blanco entre los ojos cuando descansan y se convierte en una estructura en forma de gancho con púas y dientes cuando se levanta.
El tenáculo tiene múltiples propósitos para los machos del pez rata, tanto para disuadir a los rivales como para agarrar a las hembras durante el apareamiento. Esta adaptación es crucial porque proporciona estabilidad durante la reproducción, permitiendo al macho mantener una conexión con su pareja en el agua.
Curiosamente, aparte de los dentículos de sus aparatos ortopédicos pélvicos, los peces rata manchados exhiben una textura de piel en gran medida suave, lo que lleva a los científicos a preguntarse si no existe una cubierta de dentículos típica. Esto plantea dudas sobre las trayectorias evolutivas de estos peces, especialmente dada la presencia inusual de dientes en el tenáculo.
Determinar si los dientes eran simplemente dentículos modificados o se parecían más a dientes reales requirió una investigación exhaustiva. Los investigadores han capturado y analizado cientos de peces rata, utilizando micro-CT y análisis genéticos para desentrañar los mecanismos de desarrollo detrás del tenáculo. La abundancia de pez rata manchado en Puget Sound facilitó esta investigación, permitiendo a los investigadores observar la formación del tenáculo y el desarrollo de los dientes.
El estudio encontró que tanto los machos como las hembras de pez rata comienzan a formar el tenáculo en una etapa temprana de su desarrollo. En los machos, esta estructura evoluciona desde un grupo de células hasta un apéndice prominente, que eventualmente desarrolla dientes. Si bien las mujeres desarrollan una versión rudimentaria del tenáculo que no se mineraliza en los dientes, el proceso de formación inicial es claro.
Los resultados de la investigación identificaron la presencia de una lámina dental -tejido responsable del desarrollo de los dientes- asociada a los dientes en el tenáculo. Este fue un descubrimiento especialmente interesante para los investigadores, porque este tipo de estructuras fuera de la mandíbula no habían sido documentadas hasta ahora. La identificación de esta lámina dental proporcionó evidencia crucial de que los dientes del tenáculo realmente representan una nueva estructura dental en lugar de dentículos modificados.
El análisis genético fortaleció aún más estas conclusiones, revelando que los genes relacionados con el desarrollo de los dientes estaban activos en el tenáculo pero ausentes en los dentículos. La combinación de evidencia experimental y fósil sugirió que estos peces adaptaron programas de formación de dientes preexistentes para desarrollar una nueva estructura reproductiva.
El pez rata macho adulto puede albergar múltiples filas de dientes de anzuelo retráctiles en su tenáculo, lo que les proporciona un mejor agarre durante el apareamiento. En particular, el tamaño del tenáculo no se correlaciona con la longitud total del pez, lo que indica una interacción compleja de procesos de desarrollo.
Este estudio no sólo desafía suposiciones anteriores sobre el desarrollo de los dientes, sino que también abre nuevas vías para comprender la historia evolutiva de los vertebrados. A medida que los investigadores continúan explorando la diversidad de estructuras dentales entre especies, la existencia de dientes fuera de la mandíbula en las quimeras puede conducir a más revelaciones sobre la adaptabilidad y la dinámica de la dentición de los vertebrados.
La investigación contó con el apoyo de varias agencias de financiación, incluida la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Save Our Seas, destacando la importancia de la investigación inicial en biología evolutiva.
