biología - biología del desarrollo

 pedomorfosis (también escrito paedomorfosis) o juvenificación es un cambio fenotípico y a veces genotípico, en el cual el individuo adulto de una especie mantiene ciertas características juveniles. La pedomorfosis también va acompañada de una capacidad incrementada para nuevos cambios evolutivos.

Ocurre mediante el desplazamiento de rasgos ancestrales a estadios posteriores del desarrollo (ontogenia) de sus descendientes, de donde resulta la juvenilización de ciertos rasgos. Peramorfosis es el cambio en la dirección inversa.

La pedomorfosis fue propuesta por Walter Garstang en 1922.¹ Los mecanismos subyacentes de esta situación son la heterocronía.

Existen varios tipos de pedomorfosis que pueden aparecer de forma independiente o en combinación:

• La neotenia: pedomorfosis producida por ralentización. El desarrollo somático (o físico) es más lento (se ralentiza) o se detiene, dando lugar a la retención de características juveniles.
• La progénesis: pedomorfosis producida por aceleración. El desarrollo ocurre más rápido, se acelera, dando lugar a características adultas, como madurez sexual, cuando aún no lo es.
• El postdesplazamiento: en el que el "inicio" del desarrollo es tardío.

La pedomorfosis es común en muchas especies animales domesticadas por los seres humanos, incluidos los perros, gallinas, cerdos y ganado vacuno. Se cree que es un efecto secundario de la 'cría selectiva' llevada a cabo por el hombre, dirigida principalmente a obtener características juveniles de comportamiento en los animales, tales como la docilidad,² siendo esta su objetivo y la pedomorfosis el efecto secundario.

Tras la caída de la ley biogenética de Ernst Haeckel en la década de 1920, el estudio evolutivo de los embriones estuvo perdido en el limbo intelectual durante décadas. La idea de Haeckel de que la ontogenia recapitula lafilogenia tenía muchos defectos, pero al menos era directa. Los pocos investigadores que intentaron continuar con el estudio de los embriones y laevolución propusieron un galimatías de diferentes tipos de cambio evolutivo, para el cual inventaron un galimatías de nombres espantosamente confusos, como pedomorfosis, proterogénesis y filoembriogénesis. En cambio, la mayoría de los embriólogos se centraron en comprender cómo se desarrollan los embriones —una tarea formidable en sí misma— sin pensar mucho en las implicaciones evolutivas de su trabajo. Mientras tanto, los biólogos evolutivos concentraron gran parte de sus empeños en el floreciente campo de la genética. La evolución (evo) se reencuentra con el desarrollo (devo) El paleontólogo de Harvard Stephen Jay Gould (izquierda), más que nadie, llamó de nuevo la atención hacia los embriones como cápsulas del tiempo. En su emblemático libro de 1977 Ontogenia y filogenia, GGould documentó la historia de la investigación científica que había conducido a tanta confusión, pero además demostró que la gran riqueza de ejemplos podía organizarse según ciertos principios sencillos. Imagina que el ritmo del desarrollo está controlado por dos ruedas de ajuste como las de la radio. Una de ellas controla la velocidad a la que crece un organismo y la otra regula la velocidad a la que cambia de forma con el paso del tiempo. Las mutaciones aleatorias pueden tener como consecuencia un cambio en el ajuste de cada una de las ruedas, acelerando o frenando la velocidad a la que se desarrollan los embriones de una especie. Estos tipos de ajustes pueden alterar completamente el cuerpo de un organismo o los órganos individuales.

Si la evolución hubiera frenado la velocidad a la que cambia la forma de una salamandra pero hubiera mantenido igual todo lo demás, habría dado lugar al ajolote. Estos son solo u resumen muy general, probablemente no estudiarás en primero muchos detalles sobre la biología de los insectos. La forma de vuelo de estos animales puede compararse en ciertos aspectos a la de las aves o los quirópteros, pero difiere en muchos detalles. Para empezar, su tamaño es mucho menor; las estructuras anatómicas que lo sustentan son completamente diferentes. Los principios básicos del vuelo (por qué una lámina ligeramente combada puede ejercer una fuerza de sustentación al desplazarse por un fluido laminar) puedes encontrarlos, generalmente en el capítulo de "aves" o "vuelo" de textos generales. Desde un punto de vista histórico, dos cosas son especialmente interesantes: 1- los insectos fueron los primeros animales voladores; y 2- transcurrió muuucho tiempo hasta que los siguientes animales de otro tipo (pterosaurios) siguieron sus pasos (decenas de millones de años). Esto hubo de tener un gran impacto en su diversificación y en sus relaciones con otros seres vivos, como las plantas. Los primeros hexápodos carecían de alas (de ellos subsisten actualmente los Colémbolos, Proturos, etc.). Todavía dentro del clado Insecta (los insectos propiamente dichos) los miembros de las ramas basales carecían de alas; frecuentemente se denomina a los insectos de esos grupos y a los hexápodos no insectos "apterigotos" (carentes de alas), una agrupación parafilética. Dentro de Insecta aparece el gran grupo de los Pterigotos (Pterygota) o insectos alados, al que pertenecen la mayor parte de las especies actuales del grupo. Se ha debatido mucho sobre el origen de las alas de los insectos. Los especialistas parecen decantarse por la "teoría del origen branquial", es decir, las alas derivarían de estructuras branquiales pares como las encontradas en ninfas de Efemerópteros paleozoicos (quizá por ello, el número de "alas" de algunos insectos alados primitivos podía ser superior al de los actuales, que es de dos pares (ciertos insectos paleozoicos tenían un par de pequeñas alas en el protórax). Las alas se mueven gracias a músculos torácicos, mediante un sistema de palancas. La musculatura del vuelo puede ser directa (1 - un juego de músculos se encarga de la elevación del ala, y otro de su depresión -bajada-, y cada uno de ellos requiere un estímulo nervioso para contraerse), o indirecta. Esta segunda (2) requiere un estímulo nervioso inicial, pero a partir de ahí la contracción de cada uno de los pares de músculos (longitudinales y dorso-ventrales) es consecuencia de su "estiramiento"). Por el modo en que están dispuestos en la caja torácica, la contracción de uno de los pares produce una deformación del tórax que tensa los músculos antagónicos, y el ciclo se repite hasta que es deliberadamente interrumpido por el insecto (figura adjunta:  2a - 2b - 2c). Tórax de un Odonato: refleja externamente la complejidad del sistema de músculos asociados al vuelo. Cada segmento muestra numerosas placas (escleritos) que se articulan entre sí. Contrariamente a otros animales voladores que conocemos, los insectos poseen (salvo excepciones bien conocidas) dos pares de alas (uno en el mesotórax, otro en el metatórax). En ocasiones, dependiendo del tipo de vuelo característico de la especie en cuestión, las alasbaten en fase, es decir, al unísono (a). Es frecuente que el recorrido de las alas posteriores siga el de las anteriores, aunque con algo de desfase o adelanto (b). Ciertos insectos, no obstante, presentan secuencias de vuelo con los dos pares de alas en antifase (c). Las alas de los insectos no son estructuras simples. Por ejemplo, distan de ser lisas (a) (y sin embargo esto parece favorecer sus propiedades aerodinámicas). Su borde anterior (borde costal) suele estar engrosado (b, c). Suelen cumplirse, a grandes rasgos, ciertas regularidades. Por ejemplo, la frecuencia de batido de las alas tiende a ser menor cuando las alas son grandes en proporción al tamaño corporal. Estas frecuencias pueden ser superiores a 300 ciclos por segundo (por ejemplo, en algunos mosquitos: esto produce el tono agudo de su zumbido). En ocasiones, las fotografías "movidas" de algunos insectos con frecuencias de batido bajas, revelan detalles de su funcionamiento (si te ocurre no las tires inmediatamente, analízalas). Ejemplos de dos mariposas, aquí abajo. Para despegar, la mariposa separa las alas violentamente, comenzando por el borde anterior de las alas anteriores. Esto crea un vacío momentáneo que ayuda al insecto a "despegarse" del suelo. Se observa, además, cómo las alas distan de ser rígidas.