Como parte de su estudio de la evolución de las plumas, los científicos han intentado restaurar la apariencia original de los pollos. Lo consiguieron, pero sólo temporalmente.
Al suprimir el gen clave Sonic Hedgehog en la fase de desarrollo embrionario, los científicos han conseguido que las plumas de los pollos se parezcan más a las protoplumas tubulares que probablemente aparecieron por primera vez en los antepasados de los dinosaurios a principios del Triásico, hace 250 millones de años. Los polluelos recién nacidos tenían un desarrollo más lento de las plumas y algunas zonas desnudas. Sin embargo, al cabo de unas semanas, sus plumas se igualaron a las de todas las demás aves de su especie.
La investigación se llevó a cabo para averiguar cuándo, cómo y por qué aparecieron las plumas por primera vez. Anteriormente, los investigadores también habían realizado cambios en el gen Sonic Hedgehog en un intento de producir pollos con plumas en las patas.
«Nuestros experimentos demuestran que mientras que una interrupción a corto plazo del desarrollo de la piel escamosa del pie puede transformarlo permanentemente en un pie emplumado, es mucho más difícil interrumpir permanentemente el desarrollo del plumaje. Es evidente que, en el curso de la evolución, la red de genes interactuantes se ha hecho extremadamente robusta, asegurando el correcto desarrollo de las plumas incluso bajo influencias genéticas o ambientales significativas», — admite el autor principal del estudio, el profesor genética yevoluciones en la Universidad de Ginebra Michel Milinkovic.
El hecho de que los investigadores no consiguieran producir pollos con plumaje completo como los dinosaurios no significa que el estudio fuera un fracaso. Milinković y el coautor Rory Cooper, investigador de la Universidad de Sheffield, demostraron hasta qué punto el gen Sonic Hedgehog influyó en la evolución de las plumas. Las primeras plumas no eran como las de las aves modernas. Eran pequeños crecimientos tubulares individuales. En el proceso de evolución, se convirtieron en todos los tipos de plumas de las aves modernas, desde el suave plumón hasta las plumas brillantes pavos reales.
Milinkovic y Cooper fueron pioneros en una técnica denominada microscopía de lámina de luz fluorescente para estudiar el desarrollo de las plumas de pollo durante la fase embrionaria. Esta técnica utiliza láseres para visualizar fragmentos finos de una muestra.
En la fase embrionaria, las plumas comienzan a convertirse en futuros polluelos 9 días después de que la gallina ponga un huevo. Por todo el embrión del futuro polluelo aparecen unas manchas llamadas placodas. Estas placodas se convierten en manchas parecidas a riñones que más tarde se desarrollan en todas las formas de plumas que conocemos, utilizando queratina, la misma proteína que se encuentra en el pelo y las uñas humanas. El gen Sonic Hedgehog desempeña un papel importante en el desarrollo embrionario de los pollos.
En el noveno día de desarrollo del embrión de pollo, los investigadores inyectaron un inhibidor del gen Sonic Hedgehog y observaron lo que ocurría a continuación. A los pocos días, el crecimiento de las plumas se ralentizó. El inhibidor inhibió el desarrollo de un patrón complejo y ramificado. Sin embargo, en el día 17, el crecimiento de las plumas se había reanudado parcialmente, ya que el efecto de la inhibición del gen Sonic Hedgehog había desaparecido.
Los polluelos nacidos tenían plumas heterogéneas, a veces con la piel desnuda. También carecían de plumaje externo con una estructura distintiva llamada raquis
es el eje de la pluma de un ave, que consiste en una parte tubular y dura llamada cálamo y una parte más flexible llamada eje. A los 49 días de vida, estos polluelos mudaron, y las nuevas plumas que aparecieron se desarrollaron con normalidad.
Los resultados de la investigación demostraron que el gen Sonic Hedgehog está implicado en la evolución de las protoplumas a plumas modernas, así como en la formación de plumas de diferentes formas y tamaños en distintas especies.
«El gran reto ahora es comprender cómo cambiaron estas interacciones genéticas para permitir la aparición de protoplumas en las primeras etapas de la evolución de los dinosaurios», — explica Michel Milinkovic.
Los resultados del estudio se publicaron en la revista PLOS Biology
Fuente: LiveScience
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