LA FALANGE ES LA FALANGE Y SU CIRCUNSTANCIA: UN ACERCAMIENTO TOPOLÓGICO AL ESTUDIO DE SERIES MERÍSTICAS

FONTANARROSA, G.; FRATANI, J.; DOS SANTOS, D. A.

San Miguel de Tucumán

Congreso; II Congreso Latinoamericano de Evolución (CLEVOL); 2025

Sociedad Argentina de Biología Evolutiva (SABE), entre otras

La organización de estructuras corporales repetidas (ej. segmentos, vértebras, dientes, etc) ha constituido históricamente un tema relevante de estudio, proporcionando aportes fundamentales al evo-devo en Bilateria. Las series merísticas, tradicionalmente empleadas para representar la repetición en sistemas morfológicos complejos, son aquí reformuladas dentro de un enfoque topológico mediante metodologías exploratorias. Nuestro caso de estudio radica en las falanges de la mano en Lepidosauria. El objetivo es deconstruir la información merística de las falanges en unidades estructurales que permitan indagar sobre las reglas organizativas subyacentes. El primer paso de la metodología empleada consiste en traducir la configuración esquelética en una fórmula falangeal (FF), la cual se convierte en una matriz binaria que representa la presencia/ausencia de falanges en cada píxel correspondiente. El acropodio (región esqueletaria de los dedos) queda representado como un sistema de coordenadas x, y. El siguiente paso se centra en cada píxel y su vecindad inmediata. Cada píxel y su submatriz vecina de 3x3 conforman motifs únicos basados en la presencia/ausencia de falanges en esas posiciones. Finalmente, un nuevo procedimiento de up-sampling reemplaza cada píxel en la matriz original por su motif, generando un mapa de motifs amplificado. Entre nuestros resultados, mostramos que la diversidad de motifs es menor que la diversidad de FFs; que ninguno de los motifs cuya posición central está ocupada por falange es indispensable para la construcción de las FF; y que aquellas FFs con muchas falanges son las que mayor variación presentan en términos de diversidad de motifs. En conjunto, los patrones observados muestran que la identidad y disposición de las falanges presentan una distribución no aleatoria, estando sujetas a reglas topológicas estrictas que limitan su variabilidad y, en consecuencia, sus posibilidades de ensamblaje. Al considerar a la falange como unidad estructural fundamental, la identificación del motif correspondiente amplifica significativamente la cantidad de información analizable. De este modo, analizamos también las propiedades extrínsecas de cada falange, emergentes de sus relaciones topológicas. La complejidad de los motifs observados, ofrece una forma de amplificación de datos que permite un análisis cuantitativo novedoso de variables merísticas más allá de las FFs, contribuyendo así a una comprensión más profunda de la evolución de los sistemas de tetrápodos.