Un equipo liderado por la Universidad de Washington ha identificado dientes en la parte superior de la cabeza del pez rata moteado macho adulto, que usa para sujetar a la hembra en el apareamiento.
En cuanto a los dientes, los vertebrados tienen mucho en común. Sin importar la forma, el tamaño o la agudeza, los dientes comparten orígenes genéticos, características físicas y, por supuesto, un lugar en la mandíbula. Los nuevos hallazgos cuestionan una de estas suposiciones fundamentales, según los autores.
El pez rata moteado, una especie parecida a un tiburón nativa del noreste del océano Pacífico, tiene hileras de dientes en la parte superior de la cabeza, que recubren un apéndice cartilaginoso llamado tenáculo.
Los investigadores han especulado durante mucho tiempo sobre el origen de los dientes, estructuras tan vitales para la supervivencia y la evolución que la mayoría de nosotros rara vez nos detenemos a pensar en ellas.
Sin embargo, el debate se centra en la evolución de los dientes orales, sin considerar la posibilidad de que los dientes también puedan estar en otras partes. Con el descubrimiento de dientes en el tenáculo, los investigadores se preguntan dónde más podrían estar creciendo y cómo esto podría alterar las concepciones de la historia dental.
"Esta característica increíble y absolutamente espectacular revierte la antigua suposición en biología evolutiva de que los dientes son estructuras estrictamente orales", afirmó en un comunicado Karly Cohen, investigadora postdoctoral de la Universidad de Washington. "El tenáculo es una reliquia del desarrollo, no un ejemplar único y extraño, y el primer ejemplo claro de una estructura dentada fuera de la mandíbula".
Los hallazgos se publicaron en Proceedings of the National Academy of Sciences el 4 de septiembre.
El pez rata moteado pertenece a una categoría de peces cartilaginosos llamados quimeras, que se separaron de los tiburones en el árbol evolutivo hace millones de años. Con una longitud aproximada de 60 cm, el pez rata moteado recibe su nombre por sus largas y delgadas colas, que representan la mitad de su longitud. Solo los machos adultos tienen un tenáculo adornando la frente. En reposo, parece un pequeño cacahuete blanco entre los ojos. En erección, el tenáculo presenta un gancho y púas con dientes.
LOS MACHOS LO USAN PARA SUJETAR A LAS HEMBRAS
Los machos extienden su tenáculo para intimidar a sus competidores. Durante el apareamiento, sujetan a las hembras por la aleta pectoral para evitar separarse.
"Los tiburones no tienen brazos, pero necesitan aparearse bajo el agua", dijo Cohen. "Por eso, muchos han desarrollado estructuras de agarre para conectarse con su pareja durante la reproducción".
Los peces rata moteados también tienen pinzas pélvicas que utilizan para este propósito.
Muchos tiburones, rayas y mantarrayas comunes están cubiertos de estructuras similares a dientes llamadas dentículos. Además de los dentículos en sus pinzas pélvicas, los peces rata moteados están "prácticamente desnudos", dijo Cohen, lo que llevó a los investigadores a preguntarse: ¿Adónde fueron todos sus dentículos?
Antes de este estudio, tenían dos teorías. Una sugería que los "dientes" de su tenáculo eran dentículos, un vestigio del pasado. La otra proponía que eran dientes verdaderos, como los presentes en la cavidad oral.
"Los peces rata tienen caras realmente extrañas", dijo Cohen. Cuando son pequeños, parecen un elefante comprimido en un pequeño saco vitelino.
Las células que forman la región oral están más dispersas, lo que hace plausible que, en algún momento, un grupo de células formadoras de dientes haya migrado a la cabeza y se haya adherido.
Para comprobar estas teorías, los investigadores capturaron y analizaron cientos de peces, utilizando microtomografías computarizadas y muestras de tejido para documentar el desarrollo del tenáculo. Si bien los tiburones pueden ser bastante difíciles de estudiar, los peces rata moteados abundan en el estrecho de Puget. Frecuentan las aguas poco profundas que rodean Friday Harbor Labs, el centro de investigación de la Universidad de Washington ubicado en la isla de San Juan. También compararon al pez rata moderno con fósiles ancestrales.
SOLO EMERGE Y PRODUCE DIENTES EN MACHOS
Las tomografías mostraron que tanto los machos como las hembras comienzan a desarrollar un tenáculo desde una edad temprana. En los machos, este crece a partir de un pequeño grupo de células hasta convertirse en un pequeño grano blanco que se alarga entre los ojos. Se adhiere a los músculos que controlan la mandíbula y, finalmente, emerge a través de la superficie de la piel y produce dientes. En las hembras, nunca se materializa ni se mineraliza, pero persiste la evidencia de una estructura temprana.
Los nuevos dientes se asientan en una banda de tejido llamada lámina dental, presente en la mandíbula, pero nunca documentada en otro lugar. "Cuando vimos la lámina dental por primera vez, nos quedamos boquiabiertos", dijo Cohen. "Fue muy emocionante ver esta estructura crucial fuera de la mandíbula".
En los humanos, la lámina dental se desintegra después de que nos crezcan los dientes permanentes, pero muchos vertebrados conservan la capacidad de reemplazarlos. Los tiburones, por ejemplo, tienen una "cadena transportadora constante" de dientes nuevos, explicó Cohen. Los dentículos dérmicos, incluidos los de los ganchos pélvicos del pez rata moteado, carecen de lámina dental. La identificación de esta estructura fue una prueba contundente de que los dientes del tenáculo son realmente dientes y no dentículos sobrantes. La evidencia genética también respaldó esta conclusión.
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