¿Cuál fue el primer animal que tuvo pelo?

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La evolución del pelo tuvo un papel crucial en el desarrollo de los animales, incluido el humano.

[Solo los usuarios registrados y activados pueden ver los enlaces. Haga clic aquí para registrarse ... ] ..... A pesar de su crucial importancia en la evolución, incluidos los seres humanos, hasta ahora se desconocía dónde se originaba el código genético del cabello en el proceso evolutivo. Ahora, una nueva investigación publicada en la revista Nature Communications arroja luz sobre este asunto. Para llegar a la raíz de la cuestión sería interesante saber cuál fue el primer animal que apareció con esta característica y, por raro que nos resulte, los científicos han encontrado datos muy reveladores en... las ranas.

¿En qué momento de la evolución se originaron el cabello y las uñas?

Hace millones de años, los animales acuáticos salieron del agua a la tierra. La evolución de estos nuevos animales terrestres estuvo acompañada de la aparición de apéndices de piel dura como garras, escamas, plumas y pelos. Los investigadores querían demostrar que ciertos componentes del cabello y su control genético ya habían evolucionado en los anfibios.

El equipo de investigación de la Universidad Médica de Viena (Austria), en colaboración con la Universidad de Gante (Bélgica), empleó la rana tropical con garras (Xenopus tropicalis) como modelo experimental para explorar la evolución de los apéndices de la piel, como el cabello y las uñas humanos, descubriendo que existen sorprendentes similitudes entre las ranas con garras y el cabello humano. El término “garra” hace referencia a la uña cornificada que se forma por la diferenciación del epitelio en la punta del dedo del pie.

"Las garras de la rana con garras están compuestas de proteínas especiales (queratinas). Estas proteínas son muy similares a los componentes principales del cabello y las uñas de los mamíferos y, por tanto, también a los componentes del cabello humano", explican los investigadores.

A pesar de que ciertos estudios previos habían sugerido que las garras de las ranas y los mamíferos surcaron caminos evolutivos independientes, este trabajo refuta esta teoría añadiendo ciertas similitudes en algunos genes implicados en la producción de moléculas parecidas a la queratina. Estos hallazgos sugieren que los humanos y las ranas compartían un ancestro común que portaba el código genético para desarrollar garras queratinizadas.

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La expresión de homólogos de queratina capilar de Xenopus tropicalis se asocia con garras cornificadasNature Communications (2024).

"Se sabe que los pacientes con mutaciones en el gen Hoxc13 tienen defectos en el crecimiento del cabello y las uñas. En nuestro estudio pudimos bloquear la formación de garras en la rana con garras desactivando este gen", aclara Leopold Eckhart de Departamento de Dermatología de MedUni Viena. Estos resultados indican que el programa genético para el desarrollo de garras queratinizadas se originó en un ancestro común de los humanos y las ranas. "Durante la evolución de los mamíferos, el programa de formación de las garras se modificó para el desarrollo del pelo", apuntó el experto.

El gen regulador Hoxc13, estuvo presente en el último ancestro común de todos los vertebrados con mandíbulas y persiste en muchos de ellos en la actualidad, según los autores, quienes sugieren que la piel endurecida apareció para evitar que se desgastaran las puntas de las patas, que suelen sufrir mucho desgaste. Posteriormente, la expresión de estas moléculas similares a la queratina se extendió a otras partes del cuerpo. ¿Cómo ocurrió ese cambio? Es otra pregunta que queda abierta.

El largo camino de la evolución

El viaje de la vida desde el agua a la tierra es uno de los capítulos más importantes de la saga evolutiva de los vertebrados terrestres. Esta transición necesitó una serie de profundas adaptaciones anatómicas y fisiológicas entre las especies. Entre ellos, fue crucial el desarrollo de una barrera cutánea eficaz contra la pérdida de agua en entornos áridos. Esta adaptación permitió a estos organismos prosperar fuera de los ambientes acuáticos, lo que marcó un hito evolutivo importantísimo.

Parece que, a medida que evolucionaron los vertebrados terrestres, otro desarrollo notable fue la aparición de apéndices cutáneos duros y queratinizados, que incluían garras, escamas, plumas y pelo. Estas estructuras desempeñan papeles críticos en la supervivencia y la adaptación, ya que las garras y las escamas, por ejemplo, no solo sirven de escudo protector, sino que también ayudan en la locomoción y la caza. Las plumas, por poner otro ejemplo, que evolucionan principalmente entre las aves, son fundamentales para el vuelo y también ofrecen aislamiento térmico. De manera similar, el cabello proporciona aislamiento, ayuda a regular la temperatura y, en muchas especies, es clave para camuflarse y enviar señales a otros organismos.

La evolución de estos apéndices queratinizados forma parte de un capítulo crucial en la biología evolutiva y comprender cómo se desarrollaron estas características no sólo arroja luz sobre las estrategias evolutivas de las especies antiguas, sino que también mejora nuestra información sobre la biodiversidad en el mundo actual.

Este último proyecto, financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF) pretendía profundizar en este tema, centrándose especialmente en los orígenes evolutivos de estos apéndices cutáneos. Sus resultados ayudan a aclarar las complejas interacciones genéticas y ambientales que impulsaron estas innovaciones evolutivas.

Además, las implicaciones de este estudio van más allá de la biología. Estudiar la regulación de estos apéndices podría aportar aplicaciones directas en medicina y biotecnología, particularmente en áreas como el tratamiento de trastornos de la piel y la caída del cabello en los humanos.

muyinteresante.es / Sarah Romero, 17 mayo 2024