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La física desvela el origen evolutivo de nuestra sonrisa

El análisis de la mandíbula de un pez primitivo con radiación de sincrotrón demuestra que este ya tenía dientes


Aunque tener una bonita sonrisa siempre ha requerido de buenos dientes y maxilares, los orígenes evolutivos de estas partes de nuestra anatomía solo han sido descubiertos recientemente, y ha sido gracias a un acelerador de partículas, y a un pez que llevaba mucho tiempo muerto. Por Marta Lorenzo.





Reconstrucción esculpida del placodermo Dunklwosteus. Imagen: Esben Horn, Martin Rücklin, John Long y  Philippe Janvier. Fuente: Universidad de Bristol.
Reconstrucción esculpida del placodermo Dunklwosteus. Imagen: Esben Horn, Martin Rücklin, John Long y Philippe Janvier. Fuente: Universidad de Bristol.
A pesar de que, hoy día, todos los vertebrados vivos con mandíbula tienen dientes, durante mucho tiempo se pensó que los primeros vertebrados con mandíbulas carecían de dientes y capturaban a sus presas con unas horripilantes quijadas con forma de tijera.

Sin embargo, una nueva investigación, dirigida por la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, y publicada en la revista Nature, ha revelado que estos primeros vertebrados con mandíbulas también poseían dientes, lo que indica que los dientes evolucionaron junto con las mandíbulas, o poco después de estas.

Los paleontólogos de Bristol, el Museo de Historia Natural y la Universidad de Curtin, en Australia, colaboraron con físicos de Suiza para estudiar las fauces de un primitivo pez llamado Compagopiscis.

El equipo internacional estudió los fósiles de Compagopiscis utilizando rayos X de alta energía en el Swiss Light Source del Instituto suizo Paul Scherrer. Estos análisis revelaron la estructura y el desarrollo de los dientes y los huesos del ejemplar observado.

Comparando el pasado con el presente

El autor principal de la investigación, el Dr. Martin Ruecklin de la Universidad de Bristol, explica en un comunicado de dicha Universidad que, gracias a la técnica empleada: "Hemos sido capaces de visualizar cada tejido, célula y línea de crecimiento del interior de las mandíbulas óseas, lo que nos ha permitido estudiar el desarrollo de los maxilares y los dientes. Esta información la pudimos comparar con la de vertebrados actuales, lo que ha demostrado que los placodermos poseían dientes ".

Los placodermos fueron una clase ya extinta de peces primitivos considerados como los primeros gnatostomados, es decir, los primeros vertebrados con mandíbulas.

El profesor Philip Donoghue, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, y co-autor del estudio señala que: "Esta es una evidencia sólida de la presencia de dientes en estos primeros vertebrados con mandíbulas, que resuelve el debate sobre el origen de los dientes".

Física aplicada al estudio de los fósiles

Otro co-autor de la investigación, el Dr. Johanson Zerina, del Museo de Historia Natural , ha añadido que: "Estos fósiles de Australia maravillosamente conservados esconden muchos secretos sobre nuestro linaje evolutivo, pero su investigación se ha retrasado hasta contar con una tecnología no agresiva, como la que hemos utilizado en este estudio. Sin la colaboración entre paleontólogos y físicos, nuestra historia evolutiva permanecería oculta en las rocas".

El profesor Marco Stampanoni, del Instituto Paul Scherrer , explica por su parte que: "Hemos realizado una microscopía 3D no invasiva sobre la muestra usando radiación de sincrotrón, una fuente muy potente de rayos X. Esta técnica nos permite obtener un modelo digital perfecto y visualizar al detalle el fósil, sin destruirlo. Normalmente, nuestro método proporciona una resolución espacial muy alta sobre muestras pequeñas. Para este experimento, hemos modificado la configuración y los algoritmos (del sistema), con el fin de ampliar de manera significativa el campo de visión al tiempo que se mantiene una resolución espacial alta. "

La presente investigación fue financiada por el Séptimo Programa Marco de la UE, el Natural Environment Research Council y el Instituto Paul Scherrer.

Referencia bibliográfica:

Rücklin, M., Donoghue, P. C. J., Johanson, Z., Trinajstic, K., Marone, F. and Stampanoni, M. Development of teeth and jaws in the earliest jawed vertebrates. Nature (2012). doi:10.1038/nature11555.


Jueves, 18 de Octubre 2012
Marta Lorenzo
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