Reescribiendo la historia evolutiva y dando forma a los estudios de sanidad futuros – ScienceDaily

Ingo Braasch, de la Universidad Estatal de Michigan, ayudó a un equipo de investigación internacional a demostrar que este patrón de conexión ya estaba presente en peces antiguos hace al menos 450 millones de años. Esto lo hace unos 100 millones de años más antiguo de lo que se creía anteriormente.

«Esta es la primera vez para mí que una de nuestras publicaciones cambia literalmente el libro de texto con el que enseño», dijo Braasch, como profesor asistente en el Departamento de Biología Integrativa de la Facultad de Ciencias Naturales.

Este trabajo, publicado en la revista Ciencias El 8 de abril también significa que este tipo de conexión ojo-cerebro es anterior a los animales que viven en la tierra. La teoría existente era que esta conexión se desarrolló primero en las criaturas terrestres y, a partir de ahí, continuó en los humanos, donde los científicos creen que ayuda con nuestra percepción de profundidad y visión 3D.

Y este trabajo, dirigido por investigadores de la organización de investigación pública francesa Inserm, no solo reconfigura nuestra comprensión del pasado. También tiene implicaciones para la investigación sanitaria futura.

Estudiar modelos animales es una forma invaluable para que los investigadores aprendan sobre la salud y la enfermedad, pero establecer conexiones con las condiciones humanas a partir de estos modelos puede ser difícil.

El pez cebra es un animal modelo popular, por ejemplo, pero su cableado ojo-cerebro es muy diferente al de los humanos. De hecho, esto ayuda a explicar por qué los científicos pensaron que la conexión humana evolucionó primero en criaturas terrestres de cuatro extremidades, o tetrápodos.

«Los peces modernos no tienen este tipo de conexión entre el ojo y el cerebro», dijo Braasch. «Esta es una de las razones por las que la gente pensó que era nuevo en los tetrápodos».

Braasch es uno de los principales expertos del mundo en un tipo diferente de pescado conocido como lucio. El lucio evolucionó más lento que el pez cebra, lo que significa que los lares son más como el último ancestro común compartido por peces y humanos. Estas similitudes podrían convertir al gar en un poderoso modelo animal para estudios de salud, razón por la cual Braasch y su equipo están trabajando para comprender mejor la biología y la genética del gar.

Esta, a su vez, es la razón por la que los investigadores de Inserm buscaron a Braasch para este estudio.

«Sin su ayuda, este proyecto no habría sido posible», dijo Alain Chédotal, director de investigación de Inserm y líder de grupo del Vision Institute en París. «No teníamos acceso al lucio manchado, un pez que no existe en Europa y ocupa un lugar clave en el árbol de la vida».

Para hacer el estudio, Chédotal y su colega, Filippo Del Bene, utilizaron una técnica revolucionaria para ver los nervios que conectan los ojos con el cerebro en diferentes especies de peces. Esto incluyó el pez cebra bien estudiado, pero también especímenes más raros como el lucio de Braasch y el pez pulmonado australiano suministrados por un colaborador de la Universidad de Queensland.

En un pez cebra, cada ojo tiene un nervio que lo conecta con el lado opuesto del cerebro del pez. Es decir, un nervio conecta el ojo izquierdo con el hemisferio derecho del cerebro y otro nervio conecta el ojo derecho con el lado izquierdo del cerebro.

El otro pez, más «antiguo», hace las cosas de manera diferente. Tienen lo que se llama proyecciones visuales ipsilaterales o bilaterales. Aquí, cada ojo tiene dos conexiones nerviosas, una que va a ambos lados del cerebro, que también es lo que tenemos los humanos.

Armado con una comprensión de la genética y la evolución, el equipo podría mirar hacia atrás en el tiempo para estimar cuándo aparecieron por primera vez estas proyecciones bilaterales. De cara al futuro, el equipo está emocionado de desarrollar este trabajo para comprender y explorar mejor la biología de los sistemas visuales.

«Lo que encontramos en este estudio fue solo la punta del iceberg», dijo Chédotal. «Fue muy motivador ver la reacción entusiasta y el cálido apoyo de Ingo cuando le presentamos los primeros resultados. Esperamos continuar el proyecto con él».

Tanto Braasch como Chédotal notaron cuán poderoso fue este estudio gracias a una sólida colaboración que permitió al equipo examinar tantos animales diferentes, que según Braasch es una tendencia creciente en el campo.

El estudio también le recordó a Braasch otra tendencia.

«Estamos encontrando más y más cosas que pensamos que evolucionaron relativamente tarde son en realidad muy antiguas», dijo Braasch, lo que en realidad lo hace sentir un poco más conectado con la naturaleza. «Aprendo algo sobre mí al observar estos extraños peces y comprender la edad de las partes de nuestro cuerpo. Estoy encantado de contar la historia de la evolución del ojo con un nuevo giro este semestre en nuestro curso de anatomía comparada».