Teorías de la Evolución Biológica
Caminar és molt més complicat que posar un peu davant de l'altre. Perquè això succeeixi, les neurones motores del cervell i de la medul·la espinal han de coordinar instantàniament els músculs que necessiteu per avançar, a continuació, gestionar les extremitats, els pulmons i el cervell per treballar en harmonia per aconseguir el lloc on necessiteu. Els orígens d’aquesta elaborada estratègia d’organització són poc clars: fins fa poc, la teoria més acceptada és la que s’ha vist dibuixada en cartells de biologia de l’escola secundària, demostrant que la capacitat de caminar va evolucionar a mesura que els vertebrats passaven del mar a la terra.
Però les noves investigacions, publicades el dijous, revisen aquesta teoria de manera contrària. A la revista Cèl·lula, un equip internacional de científics informa que la capacitat dels nervis de la medul la espinal per articular els músculs per caminar va sorgir fa milions d’anys al mar.
"Hem après que algunes de les coses que generalment creiem que han evolucionat en espècies animals més" avançades ", com ara les cèl·lules nervioses que controlen la marxa, són en realitat molt més antigues del que es pensava", co-autor i neurocientífic de la Universitat de Nova York Jeremy Dasen, Explica el doctorat Invers.
Això significa que les primeres criatures que van desenvolupar la capacitat de caminar –l’antecedent comú que vincula els peixos i els humans– es van mantenir sota l'aigua. Alguns dels seus descendents van acabar convertint-se en invertebrats caminants a la terra, mentre que altres romanen en el fons de l'oceà avui, encara caminant.
Un d'aquests habitants del fons marí, el petit patí, va ser el focus d'aquest nou estudi. Els patins, semblants als rajos, són peixos cartilaginosos que no han canviat molt en els centenars de milions d’anys que han existit. I "caminen", però probablement no es pot saber mirant. Les investigacions anteriors van mostrar que ondulen les seves aletes pèlviques més petites en moviments alterns esquerra-dreta per arrossegar-se al llarg del fons de l'oceà, cosa que difícilment es podria notar a un bussejador que flotava sobre ells a l'oest de l'Oceà Atlàntic.
"Una de les troballes més sorprenents va ser la similitud entre el moviment de les aletes pèlviques dels patins i la forma d'utilitzar les cames durant la marxa", diu Dasen. “Només vam poder apreciar això de portar vídeos de sota patins mentre caminaven. Això va mostrar que molts dels elements bàsics de la marxa, com l’alternança entre les cames dreta i esquerra, les extensions de les cames i la flexió, estaven presents en els patins."
Dasen i el seu equip van començar a estudiar un grup de patins a mesura que es desenvolupaven en els seus casos d’òvuls. En un embrió de skate, la cua és la cosa més forta que empeny la seva locomoció, però després de la seva eclosió, la cua finalment es desacredita, probablement perquè la locomoció a través de les aletes pèlviques està a punt de dominar.
Un experiment de seguiment dels patins utilitzava la seqüenciació d'ARN per avaluar quins gens s'expressaven a les neurones motores del patí i les comparaven amb gens lligats a la locomoció de mamífers. Això va demostrar que els patins i els mamífers en realitat tenen molt en comú, incloent molècules expressades en les motoneurones dels vertebrats terrestres, commutadors moleculars que controlen els músculs i les interneurones que controlen la locomoció.
"Es va saber que molts dels gens que vam estudiar en els patins eren molt importants per a la funció de les neurones motores que controlen la marxa als mamífers", diu Dasen. "Alguns d’aquests gens produeixen proteïnes que es coneixen com a" commutadors genètics ", que activen o desactiven els gens. El nostre estudi demostra que aquests mateixos interruptors s’utilitzen tant en patins com en mamífers per ajudar a transportar els circuits nerviosos essencials per caminar ”.
En conjunt, les observacions indiquen que els circuits que intervenen en el control de les extremitats van començar amb un avantpassat de vertebrats de milions d'anys abans que alguna cosa caminés a terra. Quan els nostres avantpassats es movien a la sorra amb els seus membres primordials, els processos que van generar el seu moviment havien estat establerts durant molt de temps. Tenint en compte això, Dasen i el seu equip seguiran estudiant els patins per comprendre exactament com es connecten les seves neurones motores, amb l’esperança que algun dia aquest coneixement pugui ajudar les persones amb greus ferides de la columna vertebral.
"De fet, sabem molt poc de com les cèl·lules nervioses del cervell i de la medul·la espinal es comuniquen amb les motoneurones que controlen la marxa", diu Dasen.
"Esperem que puguem aprofitar la relativa senzillesa del patí per descobrir algunes de les importants connexions nervioses que fan possible la marxa i, finalment, comprovar si aquestes mateixes connexions són importants per als mamífers".
Si t'ha agradat aquest article, consulta aquest vídeo explicant la recerca creada pels autors de l’estudi:
La nova teoria de la consciència humana resol la paradoxa de Zenó, posseeix la vida és una pel·lícula
Un nou estudi de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne planteja una idea molt interessant de la consciència humana: en lloc d’experimentar el món de forma contínua, l’home ha d’observar moments discrets intermitents a un ritme lleugerament variable. La millor metàfora de la vida, si el meta-estudi innovador demostra ...
Pareidolia: la raó evolutiva veiem cares en objectes quotidians
Els humans veuen cares en núvols o torrats o a la superfície de Mart gràcies als nostres sistemes de percepció evolucionats. Els patrons de processament, com ara registrar-se si aquesta cosa a la distància és humana, és biològica. Aquest Halloween, combat el engany místic amb la ciència fent ús d'aquest extracte de la Guia de l'Univers dels escèptics: com ...
Esquerra o dreta? La raó evolutiva de la gent més dreta
Aproximadament el 90 per cent dels éssers humans són dretans. Podria haver-hi jugat un paper en la lateralització del cervell? Es creu que la handedness va tenir un paper important en l'evolució humana i, en un estudi, els científics troben les primeres evidències de la mà dreta a través de les dents antigues.