Un pez es la clave para la fabricación de órganos artificiales

¿Es un langostino? ¿Es un pez? Se podría uno preguntar al ver un petirrojo marino, Prionotus Carolinus, por primera vez. Y la respuesta es que es un pez, pero uno muy especial, pues tiene tres pares de alas y seis de patas con las que se mueve por el fondo marino, detecta presas bajo la arena y escarba. Ahora un estudio acaba de establecer, además, que las anteriores están equipadas con unas protusiones llamadas papillae, similares a nuestras papilas gustativas, que funcionan como un radar y les permiten detectar estímulos mecánicos y químicos.

Este descubrimiento que acaba de publicar la American Association for the Advancement of Science, convierte a este animal, además, en un modelo especialmente interesante para estudiar cómo las especies llegan a desarrollar determinados rasgos. E incluso, para avanzar en la investigación sobre cómo fabricar nuevos órganos artificiales.

Nicholas Bellono, principal coautor del estudio, e investigador de la Universidad de Harvard, explica que «el Prionotus Carolinus es un modelo de organismo potencialmente muy útil para comparar rasgos especializados, y enseñarnos cómo la evolución permite la adaptación a entornos muy específicos». No en vano, existen factores de transcripción genética en el control y desarrollo de las piernas de los prionotus que se encuentran, también, en las extremidades de otros animales, incluidos los humanos. Esto podría darnos pistas, también, sobre cómo, y cuándo, comenzamos los humanos a caminar, un rasgo que define a nuestra especie, añaden los científicos responsables del hallazgo. Langostino no, pero de leyenda, sí.

Junto con Bellono, firman el estudio Corey Allard, un biólogo celular y electro fisiólogo del mismo laboratorio, así como Amy Herbert y David Kingsley de la Universidad de Stanford, y Agnese Seminara y Maude Baldwin del Instituto Max Planck.

Allard reconoce que lo suyo con el petirrojo marino, pariente lejano de la escórpora, uno de los peces más apreciados del Mediterráneo, fue amor a primera vista, aderezado con un poco de la serendipia. «Nos encontrábamos en el Laboratorio de Biología Marina de Cape Cod en 2019 cuando vimos, por casualidad, este extraño pez con patas», narra el investigador. «Nos los enseñaron porque sabían que nos gustan mucho los animales raros», añade. Ambos científicos estudian biología sensorial y fisiología celular de animales marinos, incluyendo pulpos, medusas y nudibranquios, un tipo de moluscos sin concha también conocidos como babosas de mar.

Las piernas del Prionotus Carolinus son extensiones de sus alas pectorales, razón por la cual el primer objetivo del estudio fue determinar si eran, realmente, órganos sensoriales. Para ello, Allard llevó a cabo una serie de experimentos con individuos en cautividad, y pudo determinar que, para cazar, nadaban y caminaban de forma alterna. También, que rascaban la superficie de la arena para encontrar presas, como mejillones y otros moluscos con concha, sin haberlos visto antes. De esta manera, estos científicos amantes de los bichos raros, para suerte de todos, pudieron establecer que sus piernas eran sensibles a estímulos tanto mecánicos, como químicos. Y lo corroboraron escondiendo pequeñas cápsulas con elementos químicos aislados dentro, que el Prionotus pudo localizar sin dificultad.

Al método científico más ortodoxo se unió la serendipia el día en que, mediado el estudio, recibieron una remesa de peces que, aunque se parecían al petirrojo marino, no lo eran. Si bien también estaban provistos de patas como lo originales, no eran capaces de escarbar y encontrar presas como los originales. «Inicialmente pensé que tenían algún problema, o que el ambiente que habíamos creado no funcionaba», recuerda Bellono entre risas.

Se trataba de otro pez, el Prionotus Evolans, que carece de capacidad sensorial en las patas, que sólo usan para caminar y hurgar sin llegar a escarbar. Una comparación profunda de ambos les permitió determinar en qué consistían los súper poderes del Carolinus, los cuales, por cierto, hacen que estén siempre rodeados de otros peces amigos que comen sus sobras. La clave estaba en las mencionadas protusiones, las papillae, y en la forma de pala de sus patitas. Las del Evolans, en cambio, tenían forma de bastoncillos y carecían de papillae, las cuales, pudieron determinar, eran una sub-especialización evolucionaria. Además, el hecho de que la especie que escarba se encuentre sólo en unas pocas localizaciones del planeta, indicaba que era un rasgo que habían desarrollado recientemente.