Escamas dentíferas

Los fósiles de los peces sierra ayudan a explicar el remoto origen de los dientes.

Los singulares dentículos del pez sierra son el producto de la transformación de escamas corporales. [Chad Kemper/Alamy Stock Photo]

Seguro que uno no se ve a sí mismo como un animal cubierto de escamas, pero las formaciones duras que alberga nuestra boca podrían contar otra historia. Un novedoso estudio centrado en uno de los animales más extraños del mundo, el pez sierra, avala la idea de que los dientes surgieron por primera vez cuando las escamas corporales de ciertos peces primitivos se desplazaron hasta el interior de la cavidad bucal hace unos 400 millones de años.

Aquellos dientes dotaron a los peces con mandíbula de una gran ventaja evolutiva. «A la hora de comer, si no se succiona algo tan pequeño como el plancton, el poder sujetar el alimento con la boca supone una ventaja indudable», afirma Per Ahlberg, paleontólogo de la Universidad de Uppsala, que no ha participado en el nuevo estudio. La capacidad de morder significó un gran paso adelante; Ahlberg puntualiza que la masticación vendría después. Todos los animales dentados actuales, desde la trucha hasta el ser humano pasando por el cocodrilo, son al parecer descendientes de un único grupo de peces mandibulados, asegura Yara Haridy, paleontóloga de la Universidad de Chicago, que tampoco ha participado en la investigación.

Los expertos mantienen opiniones encontradas sobre el origen de los dientes. Una de las hipótesis, conocida como «de fuera adentro», sostiene que las escamas corporales protectoras duras, formadas por tejido mineralizado (como la dentina o el esmalte) habrían migrado a la boca. Según otra hipótesis, denominada «de dentro afuera», habrían brotado del interior, del mismo tejido del que derivan las branquias. El nuevo estudio del pez sierra, publicado en el Journal of Anatomy, ofrece nuevas pistas favorables al origen externo.

Los autores recopilaron ejemplares fósiles de una especie extinta de pez sierra, Ischyrhiza mira, de unos 70 millones de antigüedad. De cada especimen analizaron los dentículos rostrales, unas púas que sobresalían a los lados del largo rostro de las que se servían para buscar alimento y como defensa. Aunque semejan dientes, en realidad son escamas corporales especializadas.

A diferencia de los estudios anteriores llevados a cabo con peces sierra actuales y prehistóricos, en este se ha examinado la estructura interna de la dura capa externa de las escamas, llamada esmaltoide. «En esencia es la forma primitiva del esmalte [dental]», explica Haridy.

Cuando los investigadores rasparon las capas externas de las escamas con papel de lija y ácido y las observaron con un microscopio electrónico de barrido, quedaron sorprendidos por el grado de complejidad que afloró.

Todd Cook, paleontólogo de la Universidad Estatal de Pensilvania y autor principal del estudio, explica que esperaban hallar una estructura homogénea parecida a la de muchas otras escamas corporales. En lugar de eso, contemplaron unas regiones distintivas de microcristales que resisten las tensiones mecánicas. «De hecho, la organización general del esmaltoide recordaba a la de un diente de tiburón actual», explica Cook.

Si bien los dentículos rostrales no se convirtieron en dientes, pues los antepasados de los peces sierra ya eran dentados, este descubrimiento indica que escamas como las de la superficie del pez se habrían transformado en una estructura interna dentiforme, algo que podría haber sudcedido por lo menos una vez. Cook añade que es menos probable que una estructura similar hubiese surgido de forma independiente a partir del tejido interno de la garganta, cuya naturaleza es muy distinta.

«Este hallazgo respalda la hipótesis de fuera adentro», opina Ann Huysseune, bióloga evolutiva del desarrollo en la Universidad de Gante, ajena al estudio. «Pero no me sorprende; es uno de los muchos argumentos que existen a su favor.»

Ahlberg destaca que el tejido externo que forma las escamas del pez se encuentra con el tejido interno en algún lugar cercano a la boca. Pero el límite exacto entre ambos resulta difícil deprecisar en los peces fósiles, y la ubicación de ese límite es clave para entender qué tipo de tejido generó por primera vez los dientes. La mayoría de las partes blandas del cuerpo se pierden en el proceso de fosilización, por lo que solo es posible hacer deducciones de las propiedades del tejido o examinar equivalentes actuales. Por ejemplo, Huysseune estudia la boca del pez cebra actual para desentrañar la formación y el origen de los dientes.

Según Ahlberg, no hay duda de que el tejido externo es capaz de producir escamas dentiformes complejas. El estudio del pez sierra es un ejemplo patente de ese mecanismo de acción. ¿Pero pudo hacer lo mismo el tejido interno de la garganta, o un tejido mixto interno-externo cercano a la boca? Sobre ese punto siguen planeando las dudas, matiza.

Los partidarios de la hipótesis de dentro afuera afirman que sí. Haridy explica que durante un tiempo el principal argumento de este colectivo residía en un conjunto de animales anguiliformes que aparentemente habían desarrollado estructuras dentiformes mineralizadas en la garganta y en la boca, pero en ningún otro lugar del cuerpo. En las décadas de 1990 y 2000 se publicaron varios artículos acerca de esas anguilas como piedra angular de la hipótesis de dentro afuera; pero investigaciones ulteriores apuntaron a que las estructuras eran exclusivas de ese linaje y no guardaban relación con los dientes de los vertebrados. Por ahora, los científicos siguen a la caza de análogos modernos y de ejemplos fosilizados de los primeros protodientes.

Determinar con precisión el origen de los dientes probablemente no mejorará nuestra vida de forma palpable, sostiene Ahlberg (aunque señala una situación hipotética, en un futuro lejano, en que se descubra cómo regenerar las piezas dentales del mismo modo que hacen muchos animales no mamíferos). «Aun así, creo interesante saber cómo se ha creado nuestro cuerpo. Es ese ser peculiar que habitamos, y esconde pruebas de una historia muy larga y extraña», concluye.

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