Redacción
Si bien nuestros huesos actúan como una estructura de soporte para nuestro cuerpo, hace millones de años se comportaban como baterías para ayudar a los peces antiguos a viajar largas distancias.
Un equipo de paleontólogos alemanes analizó las estructuras óseas de una especie extinta blindada y sin mandíbula de 423 millones de años que mostró que las células óseas de la criatura disolvieron parte del tejido para suministrar calcio, fósforo y otros minerales al torrente sanguíneo.
Los investigadores descubrieron que las células transformaban los huesos en una especie de batería que almacenaba nutrientes que podrían liberarse posteriormente para proporcionar a los peces el combustible necesario.
Yara Haridy, quien está haciendo su doctorado en el Museum für Naturkunde Berlin, dijo: ‘Esta habilidad proporcionó una ventaja indudable a los peces sin mandíbula con células óseas sobre los vertebrados sin ellas.
«Esta ventaja fue posiblemente tan profunda como para alterar la evolución de los vertebrados, ya que los vertebrados posteriores con mandíbulas retuvieron células óseas».
Los investigadores descubrieron que las células transformaban los huesos en una especie de batería que almacenaba nutrientes que podrían liberarse posteriormente para proporcionar a los peces el combustible necesario. En la foto se muestra una imagen en 3D del lugar donde alguna vez vivieron las antiguas células óseas en el pez.
El estudio fue realizado por un equipo de Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien (HZB), que analizó un pez sin mandíbulas de la especie extinta llamada Osteostraci que vivió a finales del período Silúrico hace unos 423 millones de años.
El investigador se propuso comprender cómo surgieron las células óseas modernas.
Las células óseas están interconectadas por pequeños canales para que puedan intercambiar sustancias y señales electroquímicas, lo que permite que el hueso crezca y se regenere.
Aún así, esta compleja arquitectura de material vivo e inorgánico debe haber surgido en algún momento en el curso de la evolución y ahora el equipo ha ‘descubierto un posible hito en este desarrollo’.
El estudio fue realizado por un equipo de Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien (HZB), que analizó un pez sin mandíbulas de la especie extinta llamada Osteostraci que vivió a finales del período Silúrico hace unos 423 millones de años.
Para alcanzar estos resultados, el equipo examinó muestras bajo el haz de iones enfocado de un microscopio electrónico de barrido para calcular imágenes en 3D a partir de los datos.
La tecnología se utiliza tradicionalmente para estudiar la corrosión de las baterías, pero permitió a los investigadores ver los fósiles en alta resolución y en 3D.
Los escáneres no mostraron las células óseas reales, ya que habían desaparecido hace maruca, pero mostraron cavidades donde alguna vez vivieron las células óseas dentro del pez antiguo. National Geographic informes.
El físico de HZB Markus Osenberg dijo: «Debido a los innumerables caminos a través del hueso, la superficie de la muestra está tan llena de agujeros como el queso suizo».
«De hecho, las estructuras de las muestras de hueso son relativamente similares a las estructuras de los materiales de los electrodos de las baterías. Pero el hecho de que la red neuronal, que aprendió con los materiales de la batería, ahora también puede obtener imágenes de las muestras de huesos fósiles nos sorprendió tan bien ”.
Para alcanzar estos resultados, el equipo examinó muestras bajo el haz de iones enfocado de un microscopio electrónico de barrido para calcular imágenes en 3D a partir de los datos.La tecnología se usa tradicionalmente para estudiar la corrosión de la batería, pero permitió a los investigadores ver los fósiles en alta resolución y en 3D.
Las imágenes en 3D muestran una red compleja con cavidades (lagunas) para las células óseas y pequeños canales a través del hueso que interconectan estas cavidades. «En la foto aparecen imágenes de muestras de hueso, con la forma circular que representa las células óseas que disolvieron el tejido
Incluso en la muestra más antigua del pez blindado sin mandíbulas, las imágenes en 3D muestran una red compleja con cavidades (lagunas) para las células óseas y pequeños canales a través del hueso que interconectan estas cavidades.
El experto en HZB, el Dr. Ingo Manke, dijo: «Los canales son mil veces más estrechos que un cabello humano y, sin embargo, sorprendentemente, se han conservado casi por completo durante estos 400 millones de años».
El análisis también demostró que las primeras criaturas sin mandíbula ya poseían «huesos caracterizados por una estructura interna similar a la nuestra y probablemente también por muchas capacidades fisiológicas similares», dijo el Dr. Florian Witzmann, quien dirigió la investigación.
El equipo especula que el pez antiguo pudo obtener suficientes minerales, específicamente fósforo, en tiempos de escasez simplemente por la disolución de tejido de sus células óseas.
Y esto le dio una ventaja sobre sus contemporáneos más primitivos, que tenían huesos libres de células.
Esta ventaja aparentemente condujo al establecimiento generalizado de huesos con células óseas en vertebrados, como también lo conocemos en humanos. Es un paso importante hacia la comprensión de cómo surgió nuestro propio metabolismo óseo ”, explicó Haridy.
Como resumen, ella enfatiza: ‘Incluso en los primeros huesos fósiles, las células óseas podían disolverse y restaurar los minerales óseos, esto significa que los huesos mismos actúan como baterías al almacenar minerales y liberarlos más tarde.
Esta capacidad proporcionó una ventaja indudable a los peces sin mandíbula con células óseas sobre los vertebrados sin ellas.
«Esta ventaja fue posiblemente tan profunda como para alterar la evolución de los vertebrados, ya que los vertebrados posteriores con mandíbulas retuvieron células óseas».
