¿Cómo consiguió el cocodrilo su sonrisa? Las funciones que le dan al reptil su característico hocico arrugado no son exactamente las mismas que las responsables del resto de sus escamas, con procesos mecánicos precisos que doblan la escamosa mirada mucho antes de eclosionar.
Obtener una imagen detallada de lo que sucede dentro de un huevo de cocodrilo no es tarea fácil, pero investigadores del Laboratorio de Evolución Artificial y Natural (LANE) de la Universidad de Ginebra en Suiza lo han descifrado.
Previamenteel biólogo Michel Milinkovitch, jefe de laboratorio de LANE, descubrió que las escamas poligonales irregulares de la cabeza de los cocodrilos están formadas de manera muy diferente a las estructuras que dan lugar a acuerdos de pelos de mamíferos, plumas de aves y escamas de reptiles.
Estas características se originan en secciones engrosadas de la capa de piel más externa del embrión, llamadas placodasy su disposición está determinada por ondas de química interactiva conocidas como Patrones de Turingque son codificado en los genes de los animales.
“El patrón de escamas irregulares de la cabeza de cocodrilo proporciona una excepción fascinante a este paradigma”, dijo el equipo. explica en un vídeo presentando los resultados del estudio.
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En cambio, las escamas de la cabeza de cocodrilo están esculpidas mediante un proceso mecánico, que el equipo originalmente atribuyó a la tensión de tracción, lo que significa que los surcos entre las escamas serían similares a las estrías que los humanos podríamos experimentar durante un período de crecimiento acelerado.
Si bien es posible que hayan tenido razón sobre la fuente mecánica del patrón de escala, el equipo abandonó la teoría de la tensión de tracción después de la Un nuevo estudio reveló que está en juego una fuerza completamente diferente.
“Aquí mostramos que el patrón de las escamas de la cabeza de cocodrilo, de hecho, surge de inestabilidades mecánicas de compresión”, afirman los autores. escribir.
Al principio, el cocodrilo embrionario comienza con una mandíbula lisa, que se arruga gradualmente a medida que crece la piel. Estas arrugas prematuras se conectan para formar escamas irregulares, grandes y alargadas en la mandíbula superior, mientras que la mandíbula inferior está poblada de polígonos más pequeños.
Lo descubrieron inyectando cocodrilo del Nilo (Crocodylus niloticus) huevos con factor de crecimiento epidérmico (EGF), una proteína que aumenta la rigidez de la epidermis y la velocidad de su crecimiento, dando como resultado embriones con escamas en la cabeza provocadas por una versión muy exagerada del proceso habitual.
“Esta red ‘inteligente’ de pliegues de la piel se relaja parcialmente hacia un patrón de escamas poligonales más pequeñas en la cabeza de los cocodrilos nacidos”, afirman los autores. escribir“es decir, muy similar a los patrones de escamas de la cabeza de los caimanes”.
El pliegue de la piel de los cocodrilos tratados con EGF a los que se les permitió eclosionar cuatro semanas después del tratamiento era “laberíntico”, con escamas de cabeza poligonales más pequeñas.
Estos experimentos, junto con simulaciones por computadora que confirmaron aún más los hallazgos de laboratorio, revelaron que el patrón normal de las escamas de la cabeza del cocodrilo del Nilo es el resultado de que la piel crece más rápido que el hueso debajo de ella, así como de la rigidez desigual (pero no de la tasa de crecimiento) de la epidermis y la dermis.
Es todo lo contrario de los problemas de crecimiento acelerado de un adolescente: la piel del cocodrilo crece más rápido de lo que el resto de su cuerpo puede “llenar”, lo que resulta en pliegues más parecidos a los de un cachorro de shar pei que a las estrías de un humano larguirucho.
También sugiere que los diferentes patrones de escamas de la cabeza de varios cocodrilos pueden deberse a variaciones en el crecimiento embrionario de la piel favorecido por la evolución.
La investigación fue publicada en Naturaleza.