estudiando el embrión en desarrollo del lagarto’ dragón de volantes’, los investigadores de UNIGE revelan que las fuerzas físicas, más que un programa genético, generan los pliegues característicos de su espectacular collar.
volante plegado y erigido de un dragón Chlamydosaurus. © UNIGE, A. Debry/S. Montandon/M. Milinkovitch
el dragón con volantes exhibe un distintivo ruff eréctil grande., Este lagarto generalmente mantiene el volante doblado contra su cuerpo, pero puede extenderlo como una exhibición espectacular para asustar a los depredadores. Investigadores de la Universidad de Ginebra (unige), Suiza, y el SIB Swiss Institute of Bioinformatics informan en la revista Elife que una branquias embrionarias ancestrales del embrión de dragón se convierte en un bolsillo en el cuello que se expande y pliega, formando el volante., Los investigadores luego demuestran que este robusto patrón de plegado emerge de las fuerzas mecánicas durante el crecimiento homogéneo de la piel del volante, debido a las tensiones resultantes de su unión al cuello y la cabeza.en Jurassic Park, mientras el programador Dennis Nedry intenta contrabandear embriones de dinosaurio fuera de la isla, es atacado y asesinado por un dinosaurio de tamaño mediano que erige un volante de cuello aterrador. Este dinosaurio ficticio está claramente inspirado en un animal real conocido como el «dragón con volantes», que vive hoy en el norte de Australia y el sur de Nueva Guinea., Estos lagartos, también conocidos como Chlamydosaurus kingii, tienen un gran disco de piel que se encuentra alrededor de su cabeza y cuello. Este volante generalmente se dobla contra el cuerpo, pero se puede extender de una manera espectacular para asustar a los depredadores y competidores. El plegado de los lados izquierdo y derecho del volante se produce en tres crestas preformadas. Pero, no está claro qué Estructura ancestral evolucionó para convertirse en el volante del dragón, y cómo las crestas en la forma del volante durante el desarrollo.,
reciclaje de branquias
un equipo multidisciplinar liderado por Michel Milinkovitch, profesor del Departamento de Genética y evolución de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y líder del grupo en el Instituto Suizo de Bioinformática SIB, muestra hoy que el volante del dragón, así como los huesos y cartílagos que lo sostienen, se desarrollan a partir de los arcos branquiales. Estas son una serie de bandas de tejido en el embrión que evolucionaron para convertirse en los soportes branquiales en los peces, y que ahora dan lugar a múltiples estructuras en la oreja y el cuello de los vertebrados terrestres., En la mayoría de las especies, el segundo arco branquial eventualmente se fusionará con los arcos detrás de él. Pero en el dragón con volantes, este arco continúa expandiéndose, lo que lleva a la formación del espectacular volante del dragón. «Estos cambios en el desarrollo de los arcos branquiales ponen de relieve cómo la evolución es capaz de» reciclar» viejas estructuras en nuevas formas que desempeñan diferentes roles», entusiasma Michel Milinkovitch.,
Proceso mecánico en lugar de señal genética molecular
a medida que se desarrolla el volante, la parte frontal de la piel forma tres pliegues sucesivos, que conforman las crestas preformadas. Al estudiar la formación de estas crestas, el equipo Suizo revela que no surgen de un mayor crecimiento en los sitios de plegamiento, sino de fuerzas físicas, por las que el crecimiento del volante está limitado por su apego al cuello. Esto hace que la capa superior se abroche, creando los pliegues del volante., «Luego simulamos este proceso en un modelo de computadora y descubrimos que podíamos rastrear cómo se desarrollaban los pliegues en los volantes de los embriones reales de lagartijas», continúa Michel Milinkovitch.
estos resultados proporcionan evidencia adicional de que los procesos físicos, así como los programas genéticos, pueden dar forma a los tejidos y órganos durante el desarrollo de un embrión.