sábado, febrero 16, 2008

Microraptor: ¿Posible homeosis?

Imagen: Craig Chesek/AMNH

Yo la verdad ni lo pensé, pero Carlos Medina me alertó de inmediato: Microraptor es un caso de transformación homeótica. Un "bithorax" de los dinosaurios! Desde su erudición que siempre abarcó hasta los bichos más ignorados, el "ojo" de Carlos parece ya acostumbrado a reconocer la transformación de una parte corporal por otra. Al vuelo me acuerdo de varios ejemplos publicados y bien documentados de homeosis en la evolución: hay uno muy bueno de la transformación de apéndices bucales de crustáceos (transformación que incluso pudo ser repetida experimentalmente produciendo individuos perfectamente viables).
Las observaciones de posibles casos que jamas se han discutido en publicación alguna, como la del microraptor, son miles. Generalmente, para aseverarla a nivel de publicación es necesario hacer una comparación en un árbol bien resulto, y alguna documentación de que las vías de desarrollo utilizadas son las mismas, pero en otra región corporal. De esta forma se contribuye a descartar que haya una semejanza que por coincidencia "parece" una homeosis.
Aunque con Microraptor extinguido siempre existirán incógnitas, los fósiles sí nos indican que antes de microraptor las plumas remeras se restringían al brazo, como lo demuestra el fósil del oviraptoridae Caudipteryx, más basal que Microraptor, por lo que tenemos la polaridad de cambio correcta (un tema no trivial considerando que estamos en los albores del vuelo). Sí podemos decir que en el pollo hace tiempo que se sabe como transformar una pierna en ala o vice-versa: se remueven las células mesenquimáticas debajo del ápice del primordio de la extremidad (limb bud) y se reemplazan con las células correspondientes de la otra extremidad. También está la versión molecular: expresando Tbx4 en el ala, que normalmente solo se expresa en la pierna, obtenemos claros ragsos de la pierna en una extremidad que es un "híbrido" de ala y pierna.

Lo que se encuentra bastante en el olvido y que me encargo yo de resaltarlo es que en los experimentos originales de trasplantes mesenquimáticos era posible obtener sólo la transformación de la piel, sin transformar las partes esqueléticas; es decir podía obtenerse un ala con escamas o una pata con plumas. Sólo habia que reemplazar el mesénquima un poquito más hacia atrás del ápice en vez del mesénquima del ápice mismo. Esta separabilidad de la piel y el esqueleto en los experimentos no es trivial ya que en la pierna en microraptor si bien tiene un plumaje muy similar al del ala, tiene la arquitectura ósea típica de una pierna.
Es imposible no especular sobre la posible vía utilizada por el desarrollo: Las diferencias que desde temprano existen entre ectodermo y mesodermo podrían haber sido co-optadas en la aparición de una expresión nueva de Tbx5 (normalmente expresado sólo en el ala) sólo en el ectodermo de la pierna, provocando la aparición de un plumaje propio de un ala.

7 comentarios:

Roberto E. Yury Yáñez dijo...

Genial

Ahora, si el desarrollo de plumas metatarsales como las de Microraptor se dan por el mismo proceso que las a nivel del tibiotarso o fámur que Archaeopterix, podríamos hacer un par de hibridaciones in situ en el género Falco y ver si también se trata de una homeosis. Eso considerando las observaciones hechas sobre el vuelo del Microraptor en Chatterjee y Templin (2007)

Roberto E. Yury Yáñez dijo...

es decir expresión de Tbx5 en la pata a nivel del ectodermo del fémur de por ejemplo Falco sparverius. Habrá que buscar referencias al respecto

Sanders dijo...

??? cómo son esas plumas femorales de Falco sparverius?
No consigo verlas en las fotos de intenet...

Roberto E. Yury Yáñez dijo...

yo tampoco encuentro una buena imagen. ¬¬
lo mejor es hecharle un ojo al cartoon del paper de Chatterjee y Templin del vuelo del microraptor en el PNAS ahí se notan.

Sanders dijo...

Tissue interactions in the development of ptilopody and brachydactyly in the chick embryo§
P. F. Goetinck 1967 J Exp Zool

ABSTRACT
One of the characteristics of the Brahma breed of chickens is that the scales along the fourth tarsometatarsus and digit IV are replaced by one or more rows of feathers. This trait known as ptilopody is associated with another trait, brachydactyly, a reduction in length of digit IV. The interactions between mesoderm and ectoderm in the development of the two traits were analyzed by recombining mesodermal and ectodermal components of 3-day-old Brahma and White Leghorn embryos. Based on the phenotypes of the composite limbs observed at a total age of 17 days, it is concluded that brachydactyly results from an effect of the Brahma genotype on the mesoderm only, while the ptilopody phenotype results from an action of this genotype on both the mesoderm and ectoderm of the limb. With respect to ptilopody, the results are interpreted to mean that the Brahma genotype acts by lowering in the ectoderm the threshold of response to mesodermal feather induction and also by reinforcing the feather inductive capacity of the mesoderm

PaleoFreak dijo...

Saludos.
La homeosis está bien justificada. El concepto de monstruo afortunado, como casi siempre, está forzado. Echo de menos la mención de Pedopenna, un Maniraptora basal con "alitas" traseras de plumas asimétricas.

PaleoFreak dijo...

Perdón, quise escribir simétricas.