Morfología de Vertebtrados

ADRIANA MANZANO; VIRGINIA ABDALA; VASSALLO, ALDO

EUDEM

Lugar: Mar del Plata; Año: 2017 p. 432

9789871921874

IntroducciónLa morfología de vertebrados es una de las ramas de la biología más antiguas, siendo una disciplina heredera tanto de los primeros anatomistas griegos que estudiaron al ser humano, como así también de la anatomía comparada de vertebrados practicada, entre otros, por naturalistas europeos como Johann Meckel (1781-1833), George Cuvier (1769-1832) y Thomas Huxley (1825-1895). No debemos olvidar que en nuestro país, el naturalista Florentino Ameghino (1854-1911) llevó a cabo estudios pioneros de morfología y evolución de vertebrados extintos, lo cual es un importante antecedente local de esta disciplina, entre otros. Hoy podemos afirmar que existe un renacimiento de la morfología, en gran medida debido a que esta disciplina se ha posicionado en el centro de los avances llevados a cabo tanto por la biología del desarrollo (ej., Gilbert, 2014) como así también por la biología evolutiva (ej., Abdala, 2015; Hall, 2007). Este libro representa una muestra de los trabajos que se están llevando a cabo en nuestro país en morfología de vertebrados por diferentes grupos de investigación. Decimos una muestra porque, afortunadamente, existen muchos otros grupos de investigación argentinos trabajando en el tema y aportando valiosas investigaciones. Por tal motivo, este volumen no pretende reflejar el ?estado actual de la disciplina? en nuestro país, aunque sí muestra varios de los avances más importantes. ¿De qué trata este libro?Resumiremos a continuación los temas más importantes que son tratados en los diferentes capítulos de este libro.Estructura y Función.- Analizar la función de una estructura morfológica, cómo esta función se integra a otras dando lugar a un comportamiento, y el rol biológico de éste constituyen el objeto de estudio de varias disciplinas morfológicas, entre ellas la ecomorfología y la morfología funcional. El desafío es grande cuando las especies a estudiar son extintas; sin embargo el desarrollo de refinados métodos de análisis y el aporte de la biomecánica han permitido reconstruir aspectos importantes del modo de vida de organismos fósiles, tal como Vizcaíno y colaboradores nos muestran en su capítulo sobre paleontología y paleobiología de vertebrados sudamericanos. Dentro de los estudios paleobiológicos sobre la relación entre estructura y función, pocos caracteres anatómicos parecen estar tan finamente ?ajustados? a la función que llevan a cabo como el oído medio de los mamíferos, con sus tres huesecillos: martillo, yunque y estribo, los que representan un componente esencial del sistema auditivo. Pero ¿cómo ha evolucionado la anatomía del oído medio? La propuesta de Gaetano y Abdala ante esta pregunta es estudiar la morfología del oído medio en un grupo de reptiles extintos, los cinodontes, que se encuentran relacionados en diferentes grados con el grupo de reptiles que habría dado origen a los mamíferos.Cuando se piensa en la prensilidad y la destreza de la mano, es difícil no pensar en los seres humanos y los primates como poseedores casi exclusivos de esta capacidad. Sin embargo, Manzano y colaboradores muestran en su capítulo que algunas especies de anfibios y reptiles son capaces de manifestar un comportamiento prensil especializado. ¿Cuáles son las características morfológicas de las extremidades vinculadas a la capacidad prensil? Y, afinando aún más la pregunta ¿existen correlatos a nivel cerebral de la especializada capacidad prensil que muestran anfibios como la rana arborícola chaqueña Phyllomedusa sauvagii?El estudio de la musculatura es fundamental para comprender los principios básicos de la locomoción y la alimentación de los vertebrados. Más aún cuando la musculatura de las extremidades y del aparato mandibular de muchas especies sudamericanas está pobremente estudiada. Responder a preguntas básicas como dónde se origina y dónde se inserta un músculo, y cuán desarrollado está, permite avanzar en la interpretación de las capacidades funcionales de los vertebrados, tal como muestran Ercoli y Alvarez en su capítulo. Por otra parte, las características de los órganos internos, por ejemplo las del sistema digestivo, representan un material de estudio importante para llevar a cabo análisis anatómicos a diferentes niveles de organización, abarcando desde la anatomía ?gruesa?, y pasando por los niveles de organización histológico e histoquímico. El análisis integrado de estos diferentes niveles permite una interpretación funcional de las estructuras involucradas, tipos celulares y sustancias secretadas, y los cambios que durante el desarrollo permiten una mayor eficiencia digestiva. Esto es lo que nos proponen Tano de la Hoz y colaboradores en su estudio sobre el tracto digestivo de peces y roedores.Variación morfológica inter e intra específica.- Los peces de agua dulce presentes en la Patagonia son el tópico de estudio del capítulo presentado por Crichigno, Barriga y Cussac. Los autores relacionan rasgos morfológicos con características del desarrollo, la fisiología y la ecología de estos peces, los que ocupan hábitats que han experimentado diversos cambios durante la historia evolutiva de la región. La plasticidad fenotípica y la variabilidad intraespecífica serían dos aspectos clave en la biología de estas especies de peces, tanto a nivel geográfico como así también a escala evolutiva. Igualmente interesante resulta el análisis de Blasina y colaboradores sobre la ecomorfología de peces presentes en la laguna costera (o albufera) de Mar Chiquita, Provincia de Buenos Aires. ¿Cómo coexisten en un mismo hábitat estas diferentes especies, y cómo la morfología puede ayudar a responder esta pregunta? Los autores estudian características morfológicas que influyen, entre otros aspectos, sobre la capacidad natatoria y la captura de presas, estableciendo relaciones con una detallada información sobre la dieta de las especies. Los autores proponen la hipótesis de una posible partición del nicho trófico por parte de las especies de peces estudiadas. Siguiendo con los peces, González-Castro y Díaz de Astarloa revisan, en su capítulo, el rol de la morfometría geométrica en la resolución de problemas taxonómicos en especies de peces marinos del Mar Argentino. Los autores proponen una complementación de técnicas morfológicas y técnicas moleculares --lo que denominan ?taxonomía integrativa?-- para analizar el estatus taxonómico de peces, algunos de los cuales poseen interés comercial. Resulta evidente que la explotación sustentable de pesquerías debe basarse en una correcta identificación taxonómica de las especies involucradas. Los autores proponen que la morfometría geométrica es capaz de realizar aportes significativos en este sentido.Si bien en las aves rapaces uno de los rasgos distintivos es su capacidad de vuelo, menos conocido es el hecho que las extremidades posteriores pueden variar en su morfología, en algunos grupos, de acuerdo al comportamiento de caza de las diferentes especies. Por ejemplo, los chimangos y los caranchos hacen un uso importante de la locomoción terrestre durante la búsqueda y captura de muchas de sus presas. La propuesta de Picasso y colaboradores es analizar los huesos y la musculatura de las extremidades de aves rapaces dentro de la familia Falconidae. Las autoras encuentran que algunas especies difieren en las proporciones de los huesos que componen la extremidad posterior, así como también en el grado de desarrollo de algunos músculos de la misma. La anatomía del sistema nervioso de las aves nos presenta también muchos interrogantes. ¿Cómo era la anatomía y las capacidades sensoriales del cerebro en una especie extinta de ave? ¿Cómo ha evolucionado el cerebro y las capacidades cognitivas en determinados grupos de aves? Las respuestas a este tipo de preguntas parecían de difícil resolución, hasta que hace relativamente pocos años se comenzaron a realizar reconstrucciones en tres dimensiones del sistema nervioso y sus diferentes componentes (lóbulos ópticos, bulbo olfatorio, cerebelo, etc.) mediante el uso de tomografías y programas que permiten la reconstrucción y el análisis en 3D. Estas reconstrucciones son realizadas sobre endocráneos de ejemplares fosilizados. Avances recientes en el conocimiento de la anatomía del cerebro y el sistema auditivo de las aves son revisados por Tambussi y colaboradores en su capítulo. Ecomorfología y morfología funcional.- Los estudios morfológicos apuntan, muchas veces, a conocer por qué una determinada especie es capaz de realizar un comportamiento, u ocupar una parte del hábitat, o realizar tal o cual tipo de locomoción. Muchas veces, los estudios morfológicos requieren llevar a cabo mediciones de variables fisiológicas, las que se realizan en ejemplares vivos. Por ejemplo ¿cuál es la capacidad de ejercer fuerza de una dada estructura, por ejemplo los dígitos? Esta pregunta se vuelve relevante cuando, por ejemplo, se estudia la fuerza de sujeción a las ramas por parte de especies de lagartijas arborícolas del norte de Argentina, como muestran Tulli y colaboradores en su capítulo sobre locomoción en tetrápodos. Sin embargo, la medición de fuerzas es también un factor importante cuando se estudian otros sistemas anatómicos, por ejemplo las mandíbulas. De la capacidad de ejercer importantes fuerzas mandibulares puede depender, en ciertos casos, la capacidad de alimentarse de determinados ítems alimentarios. Vassallo y colaboradores muestran, en su capítulo, que la dureza de la dieta y la capacidad para llevar a cabo ciertos comportamientos como la dento excavación en especies de roedores subterráneos, se asocian en gran medida con la capacidad de ejercer importantes fuerzas mandibulares.Ontogenia, filogenia, epigénesis.- La relación entre desarrollo y evolución biológica, o dicho de otra manera entre ontogenia y filogenia, ha sido el leitmotiv del pensamiento evolucionista desde los tiempos de Darwin y Haeckel. La relación entre desarrollo y evolución se vuelve por momentos esquiva y de difícil interpretación, incluso para la biología moderna que cuenta con herramientas moleculares. Por eso, siempre representa un desafío intentar abordar este tema, como lo hacen Fabrezi y colaboradores, utilizando como ejemplo de estudio a los anfibios anuros. Vera Candioti y colaboradores indagan sobre la ontogenia como fuente de diversidad morfológica, estudiando el desarrollo temprano de los anfibios anuros. Entre otras, los autores intentan responder preguntas tales como: ¿cuál es el rol del desarrollo en la generación de novedades evolutivas? ¿cómo afectan los procesos alométricos y heterocrónicos el origen de la diversidad morfológica durante la ontogenia?Respecto al desarrollo, recientemente han tomado impulso aquellos enfoques que tienen en cuenta el rol de los factores epigenéticos en la expresión fenótipica de diferentes tipos de caracteres. Ciertas condiciones ambientales extremas suelen producir lo que se denomina estrés. Cuando éste se produce durante el desarrollo temprano de los organismos puede afectar drásticamente ciertos caracteres, por ejemplo la morfología y el funcionamiento neuronal. Estos cambios, a su vez, pueden afectar el comportamiento de los individuos durante la adultez. Brocco y Monteleone exponen, en su capítulo, los resultados obtenidos al estudiar el efecto del estrés prenatal sobre el sistema nervioso de los mamíferos, en particular el efecto sobre la expresión de un gen asociado con la plasticidad neuronal, gpm6a. Un abordaje similar realizan Ponssa y colaboradores, pero esta vez analizando cuál es el efecto epigenético del movimiento (o la ausencia del mismo) sobre las características anatómicas de las extremidades de los anfibios. El movimiento, sugieren los autores, sería un factor epigenético de importancia mayúscula para la correcta formación, diferenciación y función de los órganos y tejidos del sistema locomotor de los vertebrados.Con la finalidad de indagar sobre el origen de las novedades evolutivas y las adaptaciones presentes en determinados grupos de organismos, cada vez están más extendidos los métodos de análisis de la variación fenotípica en un contexto filogenético. En el caso de la variabilidad morfológica estudiada mediante landmarks y morfometría geométrica, han tenido lugar avances recientes cuyos principios básicos, técnicas y aplicaciones son discutidos por Catalano y Goloboff en el capítulo titulado ?Landmarks y parsimonia: principios básicos?.Dado que a lo largo de los diferentes capítulos aparecen términos y conceptos cuya definición puede ayudar a aclarar las ideas expresadas, varias de los capítulos incluyen un Glosario. Luego de haberlo discutido entre los participantes del taller, decidimos esta modalidad en lugar de un glosario general, debido a que la definición de ciertos términos puede reflejar la concepción teórica de algunos autores pero no necesariamente la de todos los participantes.Esperamos que los trabajos presentados en este volumen colectivo surgido del I Taller de Morfología de Vertebrados, puedan promover la colaboración entre grupos de investigación de nuestro país, a la par de entusiasmar a los jóvenes biólogos para emprender estudios sobre la morfología de los vertebrados.Literatura citadaAbdala V. 2015. La Morfología Comparada: el despertar de la Bella Durmiente. Cuadernos de Herpetología, 29: 141-149.Gilbert, SF. 2014. Developmental Biology. Sinauer; Sunderland: MA; USA.Hall, BK. 2007. Fins into Limbs. Evolution, Development, and Transformation. Chicago UP; USA.