Astroseti.org

Resumen (14 de febrero de 2006): Los tiburones son conocidos por su casi sobrenatural capacidad para detectar señales eléctricas mientras cazan y nadan. Actualmente los investigadores han localizado el origen de estos poderes electrosensoriales en el mismo tipo de células embrionarias que da lugar a muchas características craneales y faciales en los seres humanos.





Basado en una publicación de la Universidad de Florida

El poco común tiburón de Groenlandia. Créditos: HBO1/At-Sea.org

Los tiburones son conocidos por su casi sobrenatural capacidad para detectar señales eléctricas mientras cazan y nadan. Actualmente los investigadores han localizado el origen de estos poderes electrosensoriales en el mismo tipo de células embrionarias que da lugar a muchas características craneales y faciales en los seres humanos.

El descubrimiento, presentado por los científicos de la Universidad de Florida en la edición actual de Evolución y Desarrollo, identifica crestas de células neurales, que son comunes en el desarrollo de los vertebrados, como fuente del ESP eléctrico (sistema electroperceptivo o electrosensorio) de los tiburones.

También reafirma la idea de que antes de que nuestros primeros ancestros abandonasen el mar, ya disponían de la capacidad de detectar campos eléctricos.

'Los tiburones tienen una red de células electrosensibles que les permite cazar mediante la detección de las señales eléctricas generadas por su presa', dijo Martin Cohn, biólogo especialista en evolución en los departamentos de zoología y anatomía y biología celular y en el Instituto de Genética de la Universidad de Florida. 'Lo cual no significa que sólo sean capaces de detectar peces eléctricos, sino que pueden detectar la electricidad generada por una contracción muscular, aunque se trate de la débil señal de una solla escondida bajo la arena.'

Asimismo, está comúnmente admitido que los tiburones utilizan el campo magnético terrestre para navegar, por lo cual pueden nadar siguiendo precisos caminos cruzando inmensas extensiones de océano indistinto, dijo Cohn.

'Si se piensa en ello en el gran cuadro de la evolución de lo sistemas sensoriales, tales como el olfato, el oído, la visión y el tacto, esto muestra que los tiburones partieron de un programa genético preexistente y lo utilizaron para construir otro tipo de sistema sensorial', dijo Cohn.

Investigadores de la Universidad de Florida y Louisiana analizaron el desarrollo de electrorreceptores en embriones de tiburón gato, un animal que permanece largo tiempo inmóvil durante el día y caza durante la noche, principalmente en los fondos de vegetación del Océano Atlántico oriental.

Mediante ensayos moleculares, los científicos encontraron dos marcadores genéticos independientes de crestas de células neuronales en los órganos electrosensibles de este animal. Los análisis demostraron que estas células migraron del cerebro y entraron en la evolución de la cabeza del tiburón, creando la estructura del sistema electrosensorial –una función previamente desconocida de un grupo de células muy estudiado, según Renata Freitas, doctoranda del departamento de zoología de de la Universidad de Florida y principal autora del artículo.

El proceso refleja el desarrollo de la línea lateral que le permite al pez percibir mecánicamente su entorno, y los órganos del oído interno responsables del mantenimiento del equilibrio. Pero los científicos sospechan que cuando los antepasados de los seres humanos emergieron de los mares, perdieron sus líneas laterales así como su habilidad de percepción de campos eléctricos.

'Nuestros antepasados ictíneos tenían la anatomía adecuada a ello', dijo James Albert, exobiólogo de la Universidad de Florida que actualmente se encuentra en la Universidad de Louisiana. 'Te puedes imaginar cuán valioso te resultaría este sistema si fueses un ser acuático, porque el agua es una buena conductora, aunque no funciona en tierra –el aire no es un buen conductor de electricidad. Cuando lo es, se trata de un rayo y, entonces, ya no necesitas receptores especiales para percibirlo.'

Ilustración artística del campo magnético terrestre, el cual protege al planeta de la dañina radiación solar y cósmica. Créditos: NASA

Todos los animales primitivos con columna vertebral pueden sentir la electricidad, según Michael Coates, profesor asociado de biología de los organismos y de anatomía en la Universidad de Chicago. Mamíferos, reptiles y aves pierden este sentido a lo largo del tiempo, como les sucede a muchos peces de hoy en día.

Pero los tiburones y otras pocas especies, como los esturiones y lampreas, conservan esta capacidad electrosensorial.

'La mayoría de los peces que vemos actualmente tienen grandes ojos,' dijo Coates. 'Pero los tiburones son depredadores que no dependen particularmente de la visión. Si observas a un tiburón martillo a la caza de un lenguado, balancea su cabeza, como si estuviese usando un detector de metales. El conocimiento de que el sistema electrosensorial pudo haberse desarrollado con implicación de las crestas de células neuronales es una idea valiosa para que la comunidad científica intente reconstruir la evolución de los vertebrados ya que nos proporciona más indicios de cómo se desarrolló la mayoría de los diversos sistemas sensoriales.'

Pero la idea de que la cresta neural sea realmente la fuente del sistema electrosensorial causará sorpresa, dicen los científicos.

'Es un artículo muy interesante por dos razones', dijo Glenn Northcutt, un distinguido profesor de neurociencia en la Universidad de California, San Diego, y el máximo experto en neurobiología de los vertebrados. 'Por primera vez, alguien ha demostrado qué moléculas podrían ser responsables del camino seguido en la evolución de los receptores del sistema de la línea lateral. Pienso que será verdad y se trata de un hallazgo muy importante. Pero soy escéptico sobre la pretensión de que la cresta neural dé lugar a los electrorreceptores. Todavía falta el experimento definitivo, en el cual el desarrollo de las crestas de células neurales se marque con tinte, el embrión se desarrolle y el tinte aparezca claramente en los electrorreceptores'.

Los ensayos mediante tinciones son un método clásico de trazar los movimientos de las células durante su desarrollo y se han utilizado para explorar los orígenes de las células cerebrales y límbicas. En la investigación actual, los científicos utilizan marcadores genéticos para trazar las crestas de células neurales.

'La tinción resultaría interesante y además probaría la idea de que los electroreceptores contienen crestas de células neuronales', concluyó Cohn.