¿De dónde vienen nuestras manos y dedos? Cinco rasgos animales que aún quedan en nosotros

Muchos de nosotros regresamos al trabajo o la escuela después de pasar tiempo con familiares durante el período de verano. A veces podemos quedarnos preguntándonos cómo demonios nos relacionamos con algunas de estas personas con las que aparentemente no tenemos nada en común (especialmente con un pariente particularmente molesto).

Sin embargo, en términos evolutivos, todos compartimos ancestros si retrocedemos lo suficiente en el tiempo. Esto significa que muchas características de nuestro cuerpo se remontan a miles o incluso millones de años en nuestro gran árbol genealógico de la vida.

En biología, el término “homología” se relaciona con la similitud de una estructura basada en la descendencia de un ancestro común compartido. Piense en las similitudes de una mano humana, un ala de murciélago y una aleta de ballena. Todos estos tienen funciones especializadas, pero el plan corporal subyacente de los huesos sigue siendo el mismo.

Esto difiere de las estructuras “análogas”, como las alas de los insectos y las aves. Aunque cumplen una función similar, las alas de una libélula y las alas de un loro han surgido de forma independiente y no comparten el mismo origen evolutivo.

Aquí hay cinco ejemplos de rasgos antiguos que te sorprendería saber que todavía se ven en los humanos hoy en día.

¿Qué nos hace humanos? Esta pregunta ha atormentado a científicos y académicos durante siglos. Hoy en día parece relativamente sencillo decir quién es un ser humano y quién no, pero mirando a través del registro fósil, las cosas rápidamente se vuelven menos claras.

¿Empieza la humanidad con los orígenes de nuestra propia especie, el Homo sapiens, hace 300.000 años? ¿O deberíamos remontar las cosas más de tres millones de años a ancestros como ”Lucy” (Australopithecus afarensis) del este de África? ¿O incluso más atrás en nuestra separación de los otros grandes simios?

Sea cual sea la línea que dibujes en la arena para señalar el nacimiento de la humanidad, una cosa es segura. El hecho de caminar habitualmente sobre dos piernas, conocido como “bipedismo”, fue uno de los mayores pasos de nuestros antepasados.

Casi todas las partes de nuestro esqueleto se vieron afectadas por el cambio de caminar a cuatro patas a estar de pie. Estas adaptaciones incluyen la alineación y el tamaño de los huesos del pie, los huesos de la cadera, las rodillas, las piernas y la columna vertebral.

Es importante destacar que sabemos por cráneos fósiles que se produjeron aumentos rápidos en el tamaño de nuestro cerebro poco después de que comenzamos a caminar erguidos. Esto requirió cambios en la pelvis para permitir que nuestros bebés con cerebros más grandes pasaran por un canal de parto ensanchado.

Nuestra pelvis ensanchada (a veces llamada ensanchamiento ilíaco) es una característica homóloga compartida con varios linajes de los primeros humanos fósiles, así como con todos los que viven hoy.

Esos grandes cerebros nuestros alimentaron una explosión de arte, cultura y lenguaje, conceptos importantes al considerar lo que nos hace humanos.

Además de los globos oculares ubicados en sus órbitas, es posible que se sorprenda al saber que tiene otros orificios grandes (conocidos como fenestras) en el cráneo.

Se encuentra una sola ventana a cada lado del cráneo humano, que nos une con nuestros ancestros comunes compartidos de hace más de 300 millones de años.

Los animales con esta ventana única en sus cráneos se conocen como sinápsidos. La palabra significa “arco fusionado”, refiriéndose al arco óseo que se encuentra debajo de la abertura en el cráneo detrás de cada ojo.

Hoy en día, todos los mamíferos, incluidos los humanos, son sinápsidos (pero los reptiles y las aves no lo son).

Otros sinápsidos famosos de tiempos prehistóricos incluyen al Dimetrodon, a menudo mal identificado . El antiguo reptil con lomo de vela se confunde comúnmente con un dinosaurio. Sin embargo, con sus extremidades extendidas y su única fenestra temporal, pertenece a un linaje al que a veces se hace referencia como “reptiles parecidos a mamíferos”, aunque preferimos el término más preciso de sinápsido.

Estoy escribiendo este artículo en mi computadora usando diez de mis dígitos (dedos y pulgares; los dígitos también se refieren a los dedos de los pies, pero los míos no llegan al teclado).

Este patrón de cinco dígitos en la mano o el pie humano, conocido como “extremidad pentadáctilo”, se encuentra en la mayoría de los anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Pero los peces no tienen dedos en las manos ni en los pies, entonces, ¿cuándo evolucionaron los dedos por primera vez?

Un estudio reciente realizado por mí y mis colegas en realidad describió los primeros dígitos encontrados preservados dentro de una aleta de pez. ¡Usamos poderosos métodos de imágenes para mirar dentro de un fósil de 380 millones de años llamado Elpistostege de Quebec, Canadá, para revelar los dedos de pescado más antiguos!

Sorprendentemente, los primeros peces en desarrollar dígitos aún conservaban los rayos de las aletas a su alrededor, por lo que estos huesos no habrían sido visibles en el animal externamente.

Los primeros tetrápodos (animales de cuatro extremidades con una columna vertebral que eventualmente se movió fuera del agua hacia la tierra) “experimentaron” con el número de dígitos, a veces se encontraron con seis, siete u ocho de ellos.

Estos primeros tetrápodos probablemente todavía vivían en el agua. No fue hasta que los tetrápodos se volvieron verdaderamente terrestres que llegó la extremidad de cinco dígitos. Este arreglo probablemente surgió como una solución práctica para soportar peso en tierra .

¿Tu mente divaga cuando te cepillas los dientes? Bueno, ¿alguna vez has considerado la edad evolutiva que tienen tus blancos nacarados?

En 2022, un equipo de paleontólogos describió dientes de peces fósiles aislados de rocas de la edad del Silúrico en la provincia de Guizhou, China . Este notable descubrimiento retrasó la edad mínima de los dientes unos 14 millones de años más desde los hallazgos anteriores. Esto significa que nuestra dentición ahora se remonta a hace 439 millones de años.

Ese nuevo pez, un vertebrado con mandíbula muy temprano, se llamó Qianodus duplicis y solo se conoce a partir de dientes especializados aislados conocidos como “verticilos”. Un verticilo de dientes es una fila extraña de dientes que se enrosca sobre sí misma en un patrón en espiral (presente más famoso en el tiburón sierra circular, Helicoprion ).

Sin embargo, los dientes de los peces con mandíbula chinos tienen una serie de características que se encuentran en otros vertebrados con mandíbula modernos, que resaltan su relevancia para comprender la evolución de nuestros propios crujidores. ¡Muerde eso!

Para “crecer una columna vertebral” significa volverse envalentonado y confiado. Los primeros animales en hacer precisamente eso sin duda deben haber sido valientes al aventurarse en los peligrosos mares antiguos hace 500 millones de años.

En primer lugar, estos animales parecidos a gusanos desarrollaron una “notocorda”, una varilla construida de cartílago que se extiende a lo largo de la parte posterior del cuerpo. Esto permitió la unión de bloques musculares segmentados y una larga cola que se extendía más allá del ano. Todos los animales con notocorda se denominan cordados , e incluye desde chorros de mar hasta gaviotas, que comprenden más de 65.000 especies vivas.

Para hacernos una idea de los primeros cordados, hoy podemos fijarnos en animales como el lanceolado (conocido como Amphioxus o Branchiostoma ). Las lancetas se parecen un poco a pequeños peces primitivos sin aletas. Nadan ondulando su cuerpo de lado a lado.

Luego vienen los que tienen la cabeza bien organizada (craneados), y aquellos en los que la notocorda es reemplazada por una columna vertebral en los adultos (vertebrados).

Una columna vertebral está formada por huesos segmentados individuales (vértebras) que encajan entre sí en un patrón entrelazado específico. Tenemos algunos fósiles tentadores que representan los primeros ejemplos conocidos de vertebrados, como Metaspriggina conocido en Canadá o Haikouichthys de China en rocas de más de 500 millones de años.

Entonces, ya sea su cerebro grande y su pelvis ancha por caminar erguido, su cráneo con una sola abertura y un arco óseo, sus dedos de manos y pies, sus dientes o su médula espinal, los humanos compartimos muchas características antiguas en nuestros cuerpos.

Y así, en palabras de la poeta y activista Maya Angelou, puede valer la pena recordar que somos más parecidos que diferentes.

*Alice Clemente Investigador asociado en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Flinders