Macroevolución de la Fórmula Falangeal en Tetrapoda

GABRIELA FONTANARROSA; ANA SOFIA DUPORT BRU; CLAUDIA P. TAMBUSSI; DANIEL DOS SANTOS; DANIEL GARCIA LOPEZ; OTROS; ARÍSTIDE, LEANDRO

Valencia

Jornada; VII Jornada Científica. 25 Aniversari ICBiBE. Biodiversitat i Evolució davant del canvi global; 2023

Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva

El origen del acropodio (región del autopodio formada por las falanges) junto con elmetapodio (metacarpales y metatarsales) representó un gran hito evolutivo en el contexto de latransición de aletas a miembros en los rhipidistios coanados. Los tetrápodos actuales tienen cincodígitos o menos. Sin embargo, entre los primeros tetrápodos (sensu lato) del Paleozoico tardío, sesuperó esa cantidad (polidactilia). El número de falanges por dígito varía ampliamente y puedecodificarse mediante una Fórmula Falangeal (FF) que indica el número secuencial de falanges pordedo. Aquí presentamos un proyecto que involucra a evolucionistas teóricos y especialistas dediferentes linajes de tetrápodos, cuyo objetivo es producir una base de datos de FFs a gran escala entérminos de resolución taxonómica y temporal. Una base de datos de estas características esimprescindible para estudiar la evolución morfológica de los miembros de los tetrápodos.Proponemos tres líneas principales de estudio: i) análisis de patrones de ocupación delmorfoespacio; ii) análisis del tiempo y modo evolutivo mediante el estudio de sus trayectoriasevolutivas utilizando la teoría de redes; y iii) análisis de modelos de generación de formas queexpliquen la diversidad de fórmulas falangeales. Considerando esta tercera línea de análisis,proponemos representar las FFs del acropodio como una matriz bidimensional utilizando como ejesla dimensión lateral para el arreglo secuencial de los dedos (eje X) y la dimensión proximodistal parala organización secuencial de las falanges dentro de cada dígito (eje Y). Tratando cada falange comouna unidad estructural discreta y observando sus relaciones de proximidad, se describe laconectividad local de cada falange mediante una sub-matriz binaria de 3x3. Este enfoque utiliza elconcepto de vecindad para explorar reglas locales que podrían influir en la formación de las falangesdurante el desarrollo embrionario. Dada la sub-matriz de 3x3 en la que cada una de sus 9 celdas estáo no ocupada por una falange, existen 512 diseños posibles (2^9) o sub-matrices topológicamentedistintas. Por ejemplo, en la FF plesiomórfica de la mano de los amniotas (2-3-4-5-3) se identificaron19 diseños específicos. Algunos de estos diseños muestran una simetría inherente, indicandoposibles ejes que atraviesan determinadas falanges que podrían ser críticos para la evolución deldesarrollo de la FFs. De esta manera, pretendemos detectar caracteres compartidos (patrones) en laFFs de tetrápodos mediante el análisis de todos sus elementos y de los diseños que derivan de sudisparidad morfológica, así como medir la simetría en términos de conteo y topología, priorizandolas relaciones entre los elementos del acropodio sin considerar otros atributos como la forma(incluyendo el tamaño). Esta línea de análisis podría derivar en el estudio de patrones de simetríaque permanecen ocultos para otras abstracciones de la forma. Además, este enfoque podríaproporcionar información sobre restricciones topológicas impuestas en diferentes falanges por suubicación en el espacio ortogonal del acropodio.