Los peces de cueva han demostrado una notable capacidad de adaptación. A lo largo del tiempo, cuando una población es llevada a una cueva y sobrevive lo suficiente, los ojos desaparecen. La genetista Jaya Krishnan, del Oklahoma Medical Research Foundation, señala que no todo se ha perdido en los peces de cueva, ya que también han experimentado mejoras significativas.
A pesar de que la pérdida de sus ojos sigue siendo un tema de interés para los biólogos, en los últimos años la atención se ha centrado en otros aspectos fascinantes de la biología de los peces de cueva. Se ha hecho evidente que no solo han perdido la vista, sino que también han adquirido adaptaciones que les permiten prosperar en su entorno subterráneo, algunas de las cuales podrían ofrecer pistas sobre tratamientos para la obesidad y la diabetes en humanos.
Deshacerse de ojos costosos
La razón detrás de la pérdida de los ojos ha sido objeto de debate. Algunos biólogos sostenían que simplemente se marchitaban con el tiempo, ya que los animales de cueva con ojos defectuosos no enfrentaban desventajas. Sin embargo, ahora se considera más probable otra explicación, según el fisiólogo evolutivo Nicolas Rohner de la Universidad de Münster en Alemania: “Los ojos son muy costosos en términos de recursos y energía. La mayoría de los científicos ahora coinciden en que debe haber alguna ventaja en perderlos si no los necesitas”.
Se ha observado que las mutaciones en diferentes genes implicados en la formación ocular han llevado a la pérdida de los ojos. En otras palabras, diferentes poblaciones de peces de cueva han perdido sus ojos de diversas maneras.
Por otro lado, los otros sentidos de estos peces tienden a haber mejorado. Estudios han encontrado que los peces de cueva pueden detectar niveles más bajos de aminoácidos que los peces de superficie. También tienen más papilas gustativas y una mayor densidad de células sensibles a lo largo de sus cuerpos que les permiten percibir la presión y el flujo del agua.
Las regiones del cerebro que procesan otros sentidos también se han expandido, dice la bióloga del desarrollo Misty Riddle de la Universidad de Nevada, Reno, quien coautora un artículo sobre la investigación del tetra mexicano en la Annual Review of Cell and Developmental Biology. “Creo que lo que ocurrió es que tienes que, de alguna manera, eliminar el programa ocular para poder expandir las otras áreas”.
Eliminar los procesos que apoyan la formación del ojo es, literalmente, lo que sucede. Al igual que los miembros no ciegos de la especie, todos los embriones de peces de cueva comienzan a desarrollar ojos. Pero después de unas pocas horas, las células en el ojo en desarrollo comienzan a morir, hasta que toda la estructura ha desaparecido. Riddle cree que esta aparente ineficiencia puede ser inevitable. “El desarrollo temprano del cerebro y el ojo están completamente entrelazados; suceden juntos”, dice. Esto significa que la forma menos disruptiva para que evolucione la ceguera puede ser comenzar a hacer un ojo y luego deshacerse de él.
Hambruna y atracones
Es fácil entender por qué los peces de cueva estarían en desventaja si mantuvieran tejidos costosos que no están utilizando. Dado que relativamente poco vive o crece en sus cuevas, los peces probablemente sobreviven con una dieta escasa de principalmente heces de murciélago y desechos orgánicos que entran durante la temporada de lluvias. Los investigadores que mantienen peces de cueva en laboratorios han descubierto que, genéticamente, estas criaturas están exquisitamente adaptadas para absorber y almacenar nutrientes. “Siempre tienen hambre, comiendo tanto como pueden”, dice Krishnan.
Curiosamente, los peces tienen al menos dos mutaciones asociadas con la diabetes y la obesidad en humanos. Sin embargo, en los peces de cueva, pueden ser la base de algunas características muy útiles para un pez que ocasionalmente tiene mucha comida, pero a menudo no tiene nada. Cuando los científicos comparan peces de cueva y peces de superficie mantenidos en el laboratorio bajo las mismas condiciones, los peces de cueva alimentados con cantidades regulares de alimento para peces “se engordan. Tienen un alto nivel de azúcar en sangre”, dice Rohner. “Pero, notablemente, no desarrollan signos obvios de enfermedad”.
Las grasas pueden ser tóxicas para los tejidos, explica Rohner, por lo que se almacenan en células adiposas. “Pero cuando estas células crecen demasiado, pueden estallar, razón por la cual a menudo vemos inflamación crónica en humanos y otros animales que han almacenado mucha grasa en sus tejidos”. Sin embargo, un estudio de 2020 reveló que incluso los peces de cueva bien alimentados tenían menos signos de inflamación en sus tejidos adiposos que los peces de superficie.
Aun en sus escasas condiciones de cueva, los peces de cueva salvajes a veces pueden engordar mucho, dice Riddle. Esto se debe presumiblemente a que, cada vez que llega comida a la cueva, los peces comen tanto como pueden, ya que puede que no haya nada más durante mucho tiempo. Curiosamente, Riddle menciona que su grasa suele ser de un brillante color amarillo, debido a los altos niveles de carotenoides, la sustancia presente en las zanahorias que se dice que son buenas para los ojos.
“Lo primero que nos vino a la mente, por supuesto, fue que estaban acumulando esto porque no tienen ojos”, dice Riddle. En esta especie, tales ideas pueden ser probadas: los científicos pueden cruzar peces de superficie (con ojos) y peces de cueva (sin ojos) y observar cómo son sus descendientes. Cuando se hace esto, Riddle dice que los investigadores no ven ninguna relación entre la presencia o el tamaño del ojo y la acumulación de carotenoides. Algunos peces de cueva sin ojos tenían grasa que era prácticamente blanca, lo que indica niveles más bajos de carotenoides.
En cambio, Riddle piensa que estos carotenoides pueden ser otra adaptación para suprimir la inflamación, lo que podría ser importante en la naturaleza, ya que los peces de cueva probablemente están sobrealimentándose cada vez que llega comida.
Estudios de Krishnan, Rohner y sus colegas han encontrado otras adaptaciones que parecen ayudar a reducir la inflamación. Las células de los peces de cueva producen niveles más bajos de ciertas moléculas llamadas citoquinas que promueven la inflamación, así como niveles más bajos de especies reactivas de oxígeno, subproductos dañinos del metabolismo del cuerpo que a menudo están elevados en personas con obesidad o diabetes.
Krishnan está investigando esto más a fondo, con la esperanza de entender cómo los peces de cueva bien alimentados permanecen saludables. Rohner, por su parte, está cada vez más interesado en cómo los peces de cueva sobreviven no solo a la sobrealimentación, sino también a largos períodos de inanición.
Sin desperdicios
A un nivel más fundamental, los investigadores aún esperan descubrir por qué el tetra mexicano evolucionó hacia formas de cueva, mientras que otros peces de río mexicanos que también terminan regularmente en cuevas no lo hicieron. “Presumiblemente, hay algo en la composición genética de los tetras que les facilita adaptarse”, dice Riddle.
Aunque los peces de cueva son ahora animales de laboratorio bien establecidos y fáciles de adquirir para ese propósito, preservarlos en la naturaleza será importante para salvaguardar las lecciones que aún nos ofrecen. “Hay cientos de millones de peces de superficie”, dice Rohner, “pero las poblaciones de peces de cueva son más pequeñas y más vulnerables a presiones como la contaminación y la extracción de agua de las cuevas durante las sequías”.
Uno de los estudiantes de Riddle, David Perez Guerra, ahora forma parte de un comité para apoyar la conservación de los peces de cueva. Y los investigadores también están siendo cada vez más cuidadosos. “Los tejidos de los peces recolectados durante la última expedición de nuestro laboratorio beneficiaron a nueve laboratorios diferentes”, dice Riddle. “No desperdiciamos nada”.
Este artículo apareció originalmente en Knowable Magazine, una publicación sin fines de lucro dedicada a hacer que el conocimiento científico sea accesible para todos. Suscríbete al boletín de Knowable Magazine.
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