Un estudio sobre embriones de tiburón ha identificado un mecanismo biológico antiquísimo que aún sigue activo en humanos, aves y peces óseos.
Publicado por Christian Pérez
Redactor especializado en divulgación científica e histórica
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Hay animales que parecen detenidos en el tiempo. Los tiburones son uno de ellos. Su silueta apenas ha cambiado desde mucho antes de que existieran los dinosaurios y, precisamente por eso, se han convertido en una especie de cápsula biológica para mirar hacia el pasado más remoto de los vertebrados.
Ahora, un equipo internacional de investigadores ha encontrado en embriones de tiburón una pista inesperada sobre el origen de nuestras propias caras. El hallazgo, tal y como ha revelado un nuevo estudio publicado en la revista Development, apunta a que el “plano de construcción” facial de los vertebrados apareció hace más de 400 millones de años y apenas ha cambiado desde entonces.
La investigación se centró en el pequeño tiburón pintarroja (Scyliorhinus canicula), una especie común en aguas europeas que lleva años despertando interés entre los biólogos evolutivos. El motivo es sencillo: pertenece a los peces cartilaginosos, un linaje que se separó evolutivamente de los vertebrados óseos muchísimo antes de que aparecieran mamíferos, reptiles o aves.
Durante décadas, casi todo lo que la ciencia sabía sobre el desarrollo de la cara provenía de ratones, pollos y peces cebra. Todos ellos pertenecen al grupo de los vertebrados óseos. El problema era que faltaba la otra mitad de la historia evolutiva: los tiburones y rayas.
Ese vacío dificultaba responder una pregunta clave: ¿hasta qué punto compartimos los mismos mecanismos faciales con los primeros vertebrados con mandíbula?
Para resolverlo, el equipo liderado por la investigadora Markéta Kaucká, del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva, recurrió a técnicas extremadamente precisas. Utilizaron secuenciación genética célula a célula, imágenes tridimensionales mediante radiación de sincrotrón y análisis moleculares de alta resolución para seguir el comportamiento de unas células muy especiales: las células de la cresta neural craneal.
Aunque su nombre suene técnico, estas células son auténticos arquitectos biológicos. Aparecen durante las primeras fases del desarrollo embrionario y migran hacia distintas regiones de la cabeza, donde terminan formando cartílago, huesos faciales, tejido conectivo e incluso parte del sistema nervioso periférico. Sin ellas, literalmente, no habría cara.
Los tiburones no conservan solo una apariencia antigua: también mantienen parte del programa biológico que construyó las primeras caras de los vertebrados.
Lo que más llamó la atención a los investigadores fue comprobar que estas células se comportan en tiburones de forma casi idéntica a como lo hacen en ratones o pollos. De hecho, emergen en el mismo lugar del embrión. Siguen rutas de migración parecidas. Activan programas genéticos muy similares. Y lo hacen pese a que tiburones y humanos llevan separados evolutivamente más de 400 millones de años.
Eso significa que la base biológica para construir una cara apareció muchísimo antes de lo que se pensaba y se conservó prácticamente intacta a lo largo de toda la evolución de los vertebrados con mandíbula.
Sin embargo, el descubrimiento más interesante llegó después.
Los científicos esperaban encontrar diferencias genéticas profundas que explicaran por qué la cara de un tiburón no se parece en nada a la de un mamífero o un ave. Pero ocurrió justo lo contrario: el programa genético era extraordinariamente parecido.
La clave estaba en otro sitio.
Lo sorprendente no es que tiburones y humanos tengan caras distintas, sino que parte de las instrucciones para construirlas siguen siendo increíblemente parecidas.
Tal y como indica el estudio, las grandes diferencias faciales entre especies no parecen surgir de cambios drásticos en las células originales, sino en el comportamiento posterior de sus descendientes.
En el tiburón pintarroja, las células derivadas de la cresta neural se acumulan inicialmente detrás del ojo y permanecen allí durante un tiempo. En ratones o pollos, en cambio, esas mismas células avanzan rápidamente hacia la parte frontal de la cara para formar el hocico y otras estructuras.
El resultado final es muy distinto, aunque las instrucciones básicas sean las mismas.
Es una idea importante porque sugiere que la evolución facial no necesitó reinventar el sistema desde cero. Bastó con modificar tiempos, movimientos y dinámicas celulares para generar hocicos, mandíbulas, picos o rostros completamente diferentes.
Trabajar con embriones de tiburón no es sencillo. A diferencia de los modelos clásicos de laboratorio, sus embriones crecen durante meses dentro de cápsulas rígidas que dificultan enormemente el acceso a los tejidos.
Eso ha hecho que los peces cartilaginosos sigan siendo un territorio relativamente desconocido para la biología del desarrollo.
Para superar esa limitación, el equipo colaboró con especialistas en tomografía de rayos X de alta energía capaces de generar imágenes celulares tridimensionales extremadamente detalladas sin destruir los embriones. Gracias a ello pudieron reconstruir cómo se organizan tejidos y órganos durante las primeras etapas del desarrollo facial.
El trabajo no solo aporta una nueva pieza sobre el origen evolutivo de los vertebrados. También ofrece una referencia muy valiosa para investigar malformaciones craneofaciales humanas y comprender cómo pequeñas alteraciones en el comportamiento celular pueden transformar radicalmente una cara.
Porque, aunque resulte difícil de imaginar al mirar un tiburón, parte de nuestra propia historia anatómica sigue escrita en esos embriones que flotan dentro de una cápsula translúcida en el fondo del mar.
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