Nuevos indicios sobre el origen evolutivo del ala de los insectos

¿Cómo era aquello de que dos órganos análogos eran los que tenían un origen distinto, pero misma finalidad funcional, mientras que dos órganos homólogos eran los que procedían de un mismo origen, pero se habían adaptado a funciones distintas? ¿O era al revés? Sea como fuere, ¿qué fuerza de la evolución le dice a una célula que, durante el desarrollo embrionario, tiene que irse a un sitio concreto, en un momento concreto, para convertirse en una estructura concreta? Todo es fascinante… ¿No te parece? Bueno, pues si como dice mi hijo estás en mi onda, aquí va una historia alada…

Se ha estimado que aproximadamente tres cuartas partes de las especies que actualmente viven en la tierra son insectos. Una de las principales hipótesis que explica la amplia diversificación de los insectos es la adquisición de la capacidad de volar gracias al desarrollo del ala hace 350 millones de años, mucho tiempo antes que ningún vertebrado. La capacidad de volar permitió a los insectos explorar nuevos territorios aumentando así su diversificación. A pesar de la importancia que el desarrollo del ala ha tenido para la vida en la tierra, el origen evolutivo del ala de los insectos es todavía un misterio sin resolver.

Numerosas hipótesis han intentado explicar el origen de esta importante estructura y se pueden agrupar en dos grandes teorías. La teoría paranotal propone que el ala de los insectos es una invención de novo originada a partir de expansiones laterales de la parte dorsal del tórax de los insectos que en un principio proporcionaría la capacidad de planear evolucionando hasta generar un ala completamente movible. La teoría alternativa (teoría branquial) sugiere que el ala de los insectos es una modificación de una estructura preexistente en la base de las patas que en artrópodos acuáticos habría dado lugar a las branquias y que se modificó para formar el ala durante la conquista de la tierra. Esta teoría tuvo gran aceptación cuando marcadores moleculares específicos del ala de la mosca se observaron en las branquias de los crustáceos, sugiriendo el origen común de estas estructuras.

Los primordios del ala de una mosca

Secuencia temporal del desarrollo embrionario de Drosophila en el que se puede apreciar como un grupo de células provenientes del primordio de la pata (marcadas con el marcador Dll-GFP, verde) van a dar lugar a parte del primordio de ala (marcado en azul con esg-lacZ)

Aunque esclarecedor, este tipo de análisis tiene sus limitaciones, ya que podría tratarse de un caso de convergencia en vez de divergencia evolutiva. De la misma manera, la falta de registro fósil del periodo en el que surgieron las alas ha limitado el análisis de esta etapa de transición. Para arrojar luz a este misterio evolutivo, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid han analizado la especificación y el origen de los primordios del ala y de las patas utilizando la mosca de la fruta o Drosophila melanogaster como modelo. Por cierto, hace poco me enteré que el nombre de esta mosquita significa, literalmente, “amante del rocío de vientre negro”.

Analizando las secuencias reguladoras que dirigen la expresión de los genes de identidad de pata (Distal-less, Dll) y de ala (snail, sna) los investigadores liderados por Carlos Estella han descubierto que el origen del ala de la mosca es dual. El ala de la mosca provendría de la unión de dos grupos celulares diferentes, uno proveniente de la pata y otro de regiones más dorsales que posteriormente se mezclarían para formar un ala movible. En resumen, estos resultados indican que después de más de 100 años de debate entre las dos teorías, es probable que ambas sean parcialmente correctas. Estos resultados se han publicado en la prestigiosa revista de la editorial de Cell, Current Biology. “Amante del rocío de vientre negro”. Qué cosas…

JAL (DCC-CBMSO)

DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DEL 14 DE DICIEMBRE DE 2017

Jueves 21:30 h en Radio 5

¿Son transgénicos los organismos producidos por CRISPR?
Con el título de Biotecnologías modernas en plantas: innovación en mejora genética, tuvo lugar recientemente una jornada científica donde se trató, como su nombre indica, las últimas técnicas para la modificación y obtención de nuevas variedades animales y, sobre todo, vegetales. ¿Son los transgénicos seguros y necesarios en la sociedad actual? ¿Produce la conocida técnica CRISPR transgénicos u otra cosa? Estas y otras cuestiones fueron tratadas en un formato internacional. Entre probetas estuvo allí.

El LAB de JAL
L,X y V a las 10:05h en Radio 5

MADRI+D TV (Divulgación científica con cara, e imágenes, en 3 minutos)

ENTRE PROBETAS (25 minutos de intensa y entretenida ciencia). Radio 5

EL LABORATORIO DE JAL (Píldoras científicas en 3 minutos). Radio 5

MARCA ESPAÑA (A CIENCIA CIERTA) Radio Exterior de España

A HOMBROS DE GIGANTES RNE

UNEDtv

FACEBOOK (José Antonio López-Guerrero)

FACEBOOK (Departamento de Cultura Científica -Centro de Biología Molecular)

TWITTER (JALGUERRERO)

TWITTER (DCCientificaCBM)

LINKED-IN (Jal Guerrero)

Etiquetas: , , ,

Si te gustó esta entrada anímate a escribir un comentario o suscribirte al feed y obtener los artículos futuros en tu lector de feeds.

Comentarios

Aunque le pueda parecer descabellado, siempre me ha llamado la atención que algunas semillas que se difunden por el viento tengan estructuras aladas rígidas extremadamente parecidas a las alas de algunos insectos. Quizás solo sean un caso mas de evolución convergente, pero al menos muestra como los genes tienen capacidad para desarrollar órganos similares en especies muy alejadas. Así que “amante del rocío de vientre negro” pues vaya. Gracias. Un saludo.

Gracias por la bonita, curiosa y pertinente observación, Julio. Un abrazo y felices fiestas!

(requerido)

(requerido)


*