¡Es un pájaro! ¡Es un cangrejo! No, es un pescado que se saborea con las patas.
Algunos petirrojos, un grupo de peces con dos aletas en forma de alas y seis patas como de cangrejo, usan sus patas para cavar en la arena y encontrar presas enterradas con un sentido muy parecido al gustoinforman los investigadores en dos artículos publicados el 26 de septiembre en Biología actual. La mayoría de los petirrojos parecen utilizar sus piernas sólo para caminar. Pero un gen antiguo importante para la formación de las extremidades en humanos y otros animales, así como un gen involucrado en la formación de papilas gustativas, ayudó a algunas especies a desarrollar patas con sabor.
“Las cosas nuevas surgieron de partes viejas”, dice David Kingsley, biólogo del desarrollo de la Universidad de Stanford. Un pez andante con órganos gustativos en sus extremidades puede parecer “realmente nuevo, genial y diferente, pero cuando profundizas… las cosas nuevas han surgido al tomar un conjunto de herramientas de genes preexistentes y desplegarlos de nuevas maneras”.
Petirrojos del norte (Prionotus carolinus) son expertos en encontrar cangrejos o camarones enterrados para conseguir comida. De hecho, es tan hábil que otros peces parecen seguirlo para aprovechar cualquier botín. Estudios anteriores sugirieron que las patas del petirrojo marino del norte podrían captar señales químicas, pero no estaba claro si las extremidades podían sentir algo mientras excavaban en el fondo marino.
Los peces tienen papilas gustativas en la boca, y algunos peces incluso las tienen en el exterior del cuerpo, dice Peihua Jiang, neurobiólogo del Monell Chemical Senses Center en Filadelfia, que no participó en el trabajo. Entonces, si bien no le sorprende que los petirrojos marinos del norte tengan un sentido exterior del gusto, es “realmente bastante sorprendente” que sus patas se hayan convertido en órganos sensoriales, dice. “Esa es una característica completamente nueva. [for fish]no lo que normalmente vemos sobre cómo se detecta o procesa la información gustativa”.
Es difícil definir qué es el sabor para muchas criaturas que viven en el agua, en parte porque algunas sustancias químicas se difunden fácilmente en el agua, pero hay otros animales acuáticos que también usan apéndices para sentir la comida, dice Nicholas Bellono, fisiólogo de la Universidad de Harvard. Los pulpos, por ejemplo, usan sus brazos para detectar moléculas grasas pegado a los caparazones de las presas (SN: 18/04/23).
Para ambos estudios, Kingsley, Bellono y sus colegas utilizaron una combinación diversa de experimentos para explorar cómo los petirrojos del norte excavan alimentos. Las pruebas de comportamiento mostraron que los peces que nadan en tanques se concentran en el extracto de mejillones comprados en tiendas mientras tamizan la arena con patas que terminan en una estructura similar a una pala. Las imágenes de primer plano revelaron pequeños montículos sensoriales llamados papilas que cubren las piernas, como las papilas gustativas que cubren la lengua.
Al principio, el equipo no estaba seguro de si las papilas podrían estar detectando sustancias químicas de una manera similar al olfato o al gusto, o si los peces estaban haciendo algo nuevo, dice Corey Allard, biólogo de la Universidad de Harvard. “Descubrimos que es una combinación. [A sea robin leg] utiliza muchos de los mismos receptores que el gusto, pero reutilizados y dispuestos de una manera muy diferente” a las papilas gustativas de la boca.
Experimentos genéticos y fisiológicos adicionales encontraron que las papilas tienen células nerviosas sensibles al tacto y sensores del gusto que ayudan a estos petirrojos a descubrir dónde cavar. Los investigadores detectaron altos niveles de actividad de un gen llamado t1r3 – que proporciona las instrucciones para producir un receptor que se encuentra en las papilas gustativas que detectan los dulces de los mamíferos – en las puntas de cada pata. Es más, un gen antiguo llamado tbx3a que impulsa el desarrollo de las extremidades en muchos animales, incluidas las personas y los pollos, fue crucial no solo para la formación de las patas del petirrojo sino también para la formación de las papilas y el impulso del comportamiento de excavación.
La mayoría de los petirrojos marinos, incluida una especie que no excava, llamada petirrojo marino rayado (P. evolans), tienen patas lisas en forma de varilla que probablemente no puedan saborear, descubrió el equipo. Esa diferencia sugiere que los petirrojos marinos del norte y otro pariente excavador, el petirrojo leopardo (P. escítulo), se encuentran entre unas pocas especies que se benefician de una “innovación evolutiva”, dice Amy Herbert, bióloga del desarrollo de la Universidad de Stanford.
Aunque las piernas técnicamente no son piernas, señala Herbert. Si bien los peces usan los apéndices para moverse, lo que llevó al equipo a llamarlos piernas, su posición en el cuerpo de un petirrojo es más parecida a usar los brazos para caminar.
Ya sean brazos o piernas, Jiang se pregunta si las papilas de las extremidades pueden detectar compuestos amargos que no indican comida, sino que avisan a los petirrojos cuando han encontrado algo que quieren evitar. También quiere saber si las papilas gustativas de la boca de los petirrojos detectan los mismos sabores que sus patas. “Una vez que encuentren comida, ¿cuál es el siguiente paso?”