Heterocronías: qué son, definición y ejemplos
¿Qué son las heterocronías?
Las heterocronías son un conjunto de cambios morfológicos que ocurren en los organismos por modificaciones o arreglos en la velocidad y cronología del desarrollo. Se clasifican en dos grandes familias: la pedomorfosis y la peramorfosis.
La pedomorfosis hace referencia a la retención del aspecto juvenil por parte del adulto, si la comparamos con las especies antecesoras. En contraste, en la peramorfosis (también conocida como recapitulación) los adultos presentan características exageradas en las especies descendientes.
Cada una de estas familias de heterocronías tiene a su vez tres mecanismos que permiten explicar la existencia de los patrones antes mencionados.
Para la pedomorfosis son la progénesis, la neotenia y el postdesplazamiento, mientras que los mecanismos de la peramorfosis son la hipermorfosis, la aceleración y el predesplazamiento.
Actualmente, entender la relación entre los patrones de desarrollo y la evolución es uno de los objetivos más ambiciosos de los biólogos, y por ello nace la disciplina “evo-devo”. Las heterocronías son un concepto clave en dicha rama.
¿A qué nivel ocurren las heterocronías?
La comparación establecida en las heterocronías se realiza en función de los descendientes comparados con sus ancestros.
En otras palabras, los descendientes de un grupo se comparan con el grupo externo. Este fenómeno puede ocurrir a diferentes niveles, en la población o en la especie.
Por ejemplo, estamos conscientes de que en nuestras poblaciones no todos los fenómenos de desarrollo ocurren al mismo tiempo en todos los individuos: la edad de mudar los dientes no es homogénea en la población, y tampoco lo es la edad de la primera menstruación en las niñas.
Un factor clave es el marco temporal que se usa en el estudio. Se recomienda que sea un estudio temporalmente acotado de un grupo estrechamente relacionado.
Inversamente, las comparaciones a niveles superiores (phyla, por ejemplo) usando un muestreo aproximado de los períodos de tiempo, se enfatizará y revelará patrones puntuados de diferencias que no se pueden usar para inferir procesos.
¿Cómo se estudian?
La manera más sencilla y rápida de puntualizar los potenciales eventos evolutivos que pueden explicarse por heterocronías es mediante la observación y análisis del registro fósil.
La idea en este procedimiento es lograr reconocer los cambios que han ocurrido en cuanto al tamaño y a la edad.
Desde el punto de vista de los paleontólogos, las heterocronías son procesos claves para entender la evolución de cierto grupo y poder trazar las relaciones filogenéticas entre los mismos.
Ejemplos de heterocronías
Desarrollo de Drosophila
Las heterocronías también pueden ser estudiadas a nivel molecular y existen distintas metodologías para llevar a cabo estas investigaciones.
Por ejemplo, Kim y colaboradores (2000) buscaron comprender las heterocronías en el desarrollo temprano de distintas especies de Drosophila, conocida como mosca de la fruta.
Los resultados sugieren que en las tres especies evaluadas (D. melanogaster, D. simulans, y D. pseudoobscura) existe un desplazamiento temporal de la trayectoria ontogenética en los estados tempranos del desarrollo.
D. simulans mostró patrones de expresión más tempranos, seguido por D. melanogaster y terminando con D. pseudoobscura.
Las escalas temporales en las que variaron la expresión de los genes entre las especies fueron de menos de media hora.
Los autores especulan que existen interacciones del tipo epigenéticas entre la expresión de los genes estudiados y la sincronización del ciclo celular que llevan a las diferencias morfológicas existentes entre las especies.
Salamandras
Las salamandras son el ejemplo clásico de la neotenia, específicamente la especie Ambystoma mexicanum, o ajolote. Las formas adultas de esta especie exhiben sus características branquias, típicas de los estadios juveniles.
Humanos
Se especula que la morfología de los humanos es producto de un evento de neotenia. Si comparamos las estructuras de nuestro cráneo, por ejemplo, encontraremos más similitudes con una forma juvenil de nuestro ancestro simiesco que con las variaciones adultas.
Referencias
- Kardong, K. V. (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
- Smith, K. K. (2003). Time’s arrow: heterochrony and the evolution of development. International Journal of Developmental Biology.