Los insectos comprenden el grupo de animales más diverso con aproximadamente un millón de especies descritas –cerca de tres cuartas partes del total de las especies que actualmente viven en la Tierra–. Una de las principales hipótesis que explica esta amplia diversificación es la adquisición de la capacidad de volar gracias al desarrollo del ala mucho tiempo antes que ningún vertebrado, hace aproximadamente 350 millones de años.
Pero a pesar de la importancia que el desarrollo de esta importante estructura ha tenido para la vida en la tierra, el origen evolutivo del ala de los insectos es todavía un misterio sin resolver.
Ahora, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han descubierto que el origen del ala de la mosca podría ser dual.
“El ala de la mosca provendría de la unión de dos grupos celulares diferentes, uno proveniente de la pata y otro de regiones mas dorsales, que posteriormente se mezclarían para formar un ala movible”, afirma el profesor de Biología Molecular de la UAM Carlos Estella, director de la investigación.
Para llegar a estos resultados –publicados en la revista Current Biology– los investigadores tomaron como modelo la mosca de la fruta, o Drosophila melanogaster, y estudiaron la especificación y el origen de los primordios del ala y de las patas.
Concretamente, analizaron las secuencias reguladoras que dirigen la expresión de los genes de identidad de pata (Distalless, Dll) y de ala (snail, sna).
“Estos resultados, en suma, indican que después de mas de 100 años de debate entre las teorías paranotal y branquial del origen del ala de los insectos es probable que ambas sean parcialmente correctas”, concluye Estella.
Dos teorías evolutivas
Las numerosas hipótesis que han intentado explicar el origen del ala de los insectos se pueden agrupar en dos grandes teorías.
La primera es la teoría paranotal. Esta 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, y que un principio proporcionaría la capacidad de planear antes de evolucionar hasta una ala completamente movible.
La teoría alternativa, la 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.
La teoría branquial 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. Sin embargo, 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.
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Referencia bibliográfica:
David Requena, Jose Andres Alvarez, Hugo Gabilondo, Ryan Loker, Richard S. Mann and Carlos Estella. Origins and Specification of the Drosophila Wing. DOI: 10.1016/j.cub.2017.11.023
Imagen: Secuencia temporal del desarrollo embrionario de Drosophila. 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). /UAM
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