Investigadores de varios centros estadounidenses han secuenciado el genoma de la anguila eléctrica (Electrophorus electricus), del pez gato africano (Malapterurus barbatus) y otros peces africanos débilmente eléctricos. A partir de este trabajo, han descubierto que los seis grupos que representan las diferentes especies de estos peces han desarrollado de forma independiente los mismos órganos eléctricos.
Científicos de las universidades estadounidenses de Wisconsin-Madison, Texas en Austin y del Instituto Systemix en Redmond han identificado los genes que los peces eléctricos han utilizado para convertir un músculo sencillo en un órgano capaz de generar un campo eléctrico potente.
Para ello, han secuenciado el genoma de la anguila eléctrica (Electrophorus electricus), el pez gato africano (Malapterurus barbatus) y de peces africanos débilmente eléctricos que, como los otros linajes, evolucionaron de forma distinta durante millones de años.
“A menudo nos hemos preguntado si las características de los animales que parecen iguales se han desarrollado a partir de los mismos genes. Por medio de la secuenciación del genoma empezamos a entender que rasgos simples –como el color de la piel o el pelo– a menudo están controlados por el mismo gen, en cada grupo independiente. Lo que desconocíamos es si ocurría lo mismo en otro tipo de trazos nuevos y complejos, como los órganos eléctricos. Nuestro trabajo demuestra que incluso estos atributos pueden tener la misma base genética”, declara a Sinc Jason Gallant, profesor de la Universidad Estatal de Míchigan y uno de los autores principales del estudio.
El trabajo establece así la base genética para el órgano eléctrico, una característica anatómica que solo se encuentra en los peces y que se desarrolló de forma independiente una media docena de veces en ambientes muy distintos.
“Nos gusta decir –añade el científico– que los peces eléctricos utilizan la misma ‘caja de herramientas’ genética para construir sus órganos eléctricos”.
Seis linajes de peces eléctricos
Este tipo de evolución repetida de órganos en diferentes especies se conoce como ‘evolución convergente’. Los peces eléctricos, que se dividen en seis grupos, tienen todos órganos eléctricos.
Su diversidad taxonómica es tan grande que el propio Darwin citó a estos peces como ejemplos críticos de dicha evolución convergente que les permite adaptarse a un entorno o nicho ecológico particular.
"Lo sorprendente es que estos peces desarrollaran de manera independiente en seis ocasiones, en el curso de la historia de la evolución, este órgano eléctrico", apunta Lindsay Traeger, coautora del estudio.
Existen dos de estas especies concretas que son muy convergentes: el pez nariz de elefante de África y los peces cuchillo de América del Sur. “Tienen muchas similitudes no solo en el órgano eléctrico, sino también en las conexiones neuronales y en la forma del cuerpo”, explica Gallant.
Debido a que estos dos tipos de peces utilizan la electricidad para nadar, deben mantener su cuerpo bastante rígido para hacer que el campo eléctrico sea lo más estable posible.
“Los peces cuchillo lo consiguen manteniéndose inmóviles y con una aleta anal larga se propulsan. Esto les permite moverse como un helicóptero en el agua. Sorprendentemente, en África, el pez nariz de elefante evolucionó con el mismo patrón corporal, pero al revés. En lugar de tener una aleta anal –en la parte inferior del pez– es la aleta dorsal –en la parte superior– la que los empuja. ¡Y ambos son peces eléctricos!”, exclama el científico de la Universidad Estatal de Míchigan.
Los peces eléctricos han llamado la atención de los seres humanos a lo largo de la historia. Los antiguos egipcios utilizaban una raya marina eléctrica del género Torpedo como electroterapia para el tratamiento de la epilepsia.
También, mucho de lo que Benjamin Franklin y otros científicos pioneros aprendieron acerca de la electricidad provino de estudios con peces eléctricos.
Asimismo, en la época victoriana, se organizaban fiestas donde se formaban cadenas para experimentar el choque de un pez eléctrico.
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En la naturaleza, el órgano eléctrico es utilizado por los peces en ambientes oscuros para comunicarse con sus congéneres, para navegar, aturdir a sus presas y como método de defensa.
“Como medio de comunicación y navegación en la oscuridad, la generación de campos eléctricos de estos peces funciona casi de la misma forma que la ecolocación en los murciélagos”, subraya James Albert, profesor de biología de la Universidad de Luisiana. "Estos peces –añade– son animales nocturnos y la gran mayoría viven en el fondo de un río lleno de barro, el Amazonas”
Referencia bibliográfica:
“Genomic basis for the convergent evolution of electric organs”, Science
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