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Amia calva

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Amia calva
Rango temporal: Mesozoico-Holoceno

única especie del orden Amiiformes
Taxonomía
Reino: Animalia
Filo: Chordata
Clase: Actinopterygii
Orden: Amiiformes
Hay, 1929
Familia: Amiidae
Bonaparte, 1838
Género: Amia
Especie: A. calva
Linnaeus, 1766
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Amia calva es un pez que vive en los cuerpos de agua dulce del Estado de Texas y es además el único representante que queda del orden Amiiformes de los holósteos, que a finales de la Era Mesozoica llegaron a abundar en las aguas del mundo; por ello se le considera un fósil viviente.

Características

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Su cuerpo es ancho y su color verde claro casi amarillo. Los machos poseen a cada lado de la cola y por delante de la misma, una mancha negra grande rodeada por un círculo anaranjado o amarillo; las aletas de los machos se tornan verdes durante la época del apareamiento.

Amia calva vive usualmente en lagos y estanques, y construye sus nidos arrancando con los dientes plantas acuáticas, lo cual deja unos huecos circulares en el fango, donde las hembras depositan sus huevos. Luego al macho fecunda estos huevos y los cuida celosamente, luchado contra cualquier intruso que se aproxime a ellos. Cuando nacen, los alevines permanecen estrechamente agrupados, y el macho adulto prosigue su labor de vigilancia hasta que alcanzan entre siete y diez centímetros de longitud. En ocasiones las crías de un solo nido comprenden cerca de un millar de pececillos.

La principal característica de este pez es poder respirar el aire atmosférico a través de la boca, para ello asciende con frecuencia a la superficie y aspira unas bocanadas del exterior, ya que está provisto de numerosos vasos sanguíneos en la vejiga natatoria, la cual hace las veces de pulmón, permitiéndole así resistir hasta veinticuatro horas fuera del agua. También es peculiar la estructura de su columna vertebral, así como la de sus aletas pares, que le diferencian de los restantes peces óseos.

Amia calva puede llegar a medir cerca de un metro y alcanzar un peso de seis kilogramos, pero estas son cifras de ejemplares excepcionales, ya que la medida y peso normal de estos peces es menor.

Evolución y filogenia

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Amia calva es un pez con aletas radiadas (Actinopterygii) perteneciente al orden Amiiformes. Asociados con otras 7 especies de pejelagartos (orden Lepisosteiformes), forman la infraclase Holostei, linaje hermano de Teleostei.[1]​,[2]​,[3]​,[4]​

Sin embargo, dentro de la comunidad científica existe un debate acerca de la posición filogénica de Amia calva y la relación de ésta con los pejelagartos y los Teleósteos son controvertidas.[5]​,[6]​,[7]​

El escenario más común en el que se encuentra Amia calva es en el que es relacionado con el grupo Holostei. Este escenario está fuertemente respaldado desde una perspectiva filogenómica por la organización genómica y el orden de los genes de Amia calva.[8]​,[9]​

Un segundo escenario sostiene que Amia calva pertenece, con los Teleósteos, a los Halecostomi por similitudes morfológicas.[7]​,[6]​

En 2021, un nuevo ensamblaje del genoma de Amia calva a nivel cromosómico revela que, a pesar de que los cariotipos muestran similitudes superficialmente convergentes con los de los Teleósteos, la organización cromosómica indica una relación filogenética más cercana a la del pejelagarto narigudo que a la de los Teleósteos, por lo tanto, demostrando la monofilia de los peces Holósteos. Las similitudes cariotípicas entre Amia calva y los Teleósteos se deben a una evolución convergente más que a un origen común.[10]​

La secuenciación genómica de Amia calva al servicio de la biología del desarrollo evolutivo

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Más del 96 % de las especies de peces con aletas radiadas que existen pertenecen al grupo de los Teleósteos, por lo que existe un gran retraso en la secuenciación genómica de los Holósteos, ya que quedan pocos representantes de estos para la exploración genómica y de desarrollo.[11]​

El ancestro común de los Teleósteos existentes se sometió a una duplicación completa del genoma que resultó en una divergencia funcional de los genes duplicados que se encuentran en la mayoría de los Teleósteos vivos.[12]​,[13]​ Este fenómeno complica la comparación genética entre los Teleósteos y los tetrápodos, como el hombre.[14]​ El grupo de Holósteos formado por el pejelagarto narigudo y Amia calva se separaron de este ancestro común antes de la duplicación completa del genoma, por lo que mantuvieron relaciones genéticas uno a uno con los tetrápodos.[15]​ Estas dos especies también poseen tasas más lentas de evolución de la secuencia molecular.[16]​

Si bien el pejelagarto narigudo ya se ha utilizado como puente genético entre los Teleósteos y los tetrápodos para identificar ortologías ocultas de elementos genéticos, la presencia de un solo representante es insuficiente para crear una relación comparativa confiable entre estos dos grupos.[10]​

Hoy en día, el pejelagarto narigudo y Amia calva son los últimos representantes Holósteos disponibles para la evolución de los peces con aletas radiadas. El linaje de Amia calva se separó del lineaje del pejelagarto narigudo hace más de 250 millones de años, por lo que su comparación genómica cubre la mayor parte de la diversidad genómica holóstea existente.[4]​,[17]​ La adición del genoma del Amia calva al puente holósteo permite la traducción de los cambios genéticos y genómicos hasta ahora subyacentes en la evolución de los vertebrados.

Ilustración de la utilidad del puente holósteo para comprender la inmunología evolutiva de los vertebrados

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En los seres humanos, el complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) está compuesto por más de 200 genes organizados en tres clases I, II y III que desempeñan diversas funciones en el reconocimiento y presentación de antígenos, y en la inflamación.[18]​ En peces cartilaginosos y tetrápodos (incluidos los humanos), las clases I y II están estrechamente unidas en un cromosoma, lo que no ocurre en los Teleósteos.[19]​

El análisis del inmunogenoma de Amia calva destaca una similitud en la organización general del complejo mayor de histocompatibilidad con la de los tetrápodos y peces cartilaginosos. Muchos genes del complejo mayor de histocompatibilidad de Amia calva tienen relaciones ortólogas con los de los humanos, pero también con los del pez cebra (perteneciente a los Teleósteos). Por lo tanto, la pérdida de enlace entre las clases de genes I, II y III en los Teleósteos apareció después de la divergencia de los Holósteos. Por lo tanto, se asocia con la pérdida genética diferencial que se produce durante la duplicación del genoma completo.[10]​

Referencias

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  1. ↑ Near, T. J.; Eytan, R. I.; Dornburg, A.; Kuhn, K. L.; Moore, J. A.; Davis, M. P.; Wainwright, P. C.; Friedman, M. et al. (21 de agosto de 2012). «Resolution of ray-finned fish phylogeny and timing of diversification». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 109 (34): 13698-13703. ISSN 0027-8424. PMC 3427055. PMID 22869754. doi:10.1073/pnas.1206625109. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  2. ↑ Betancur-R., Ricardo; Broughton, Richard E.; Wiley, Edward O.; Carpenter, Kent; López, J. Andrés; Li, Chenhong; Holcroft, Nancy I.; Arcila, Dahiana et al. (2013). «The Tree of Life and a New Classification of Bony Fishes». PLoS Currents (en inglés). ISSN 2157-3999. PMC 3644299. PMID 23653398. doi:10.1371/currents.tol.53ba26640df0ccaee75bb165c8c26288. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2020. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  3. ↑ Faircloth, Brant C.; Sorenson, Laurie; Santini, Francesco; Alfaro, Michael E. (18 de junio de 2013). «A Phylogenomic Perspective on the Radiation of Ray-Finned Fishes Based upon Targeted Sequencing of Ultraconserved Elements (UCEs)». En Moreau, Corrie S., ed. PLoS ONE (en inglés) 8 (6): e65923. ISSN 1932-6203. PMC 3688804. PMID 23824177. doi:10.1371/journal.pone.0065923. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  4. ↑ a b Hughes, Lily C.; Ortí, Guillermo; Huang, Yu; Sun, Ying; Baldwin, Carole C.; Thompson, Andrew W.; Arcila, Dahiana; Betancur-R., Ricardo et al. (12 de junio de 2018). «Comprehensive phylogeny of ray-finned fishes (Actinopterygii) based on transcriptomic and genomic data». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 115 (24): 6249-6254. ISSN 0027-8424. PMC 6004478. PMID 29760103. doi:10.1073/pnas.1719358115. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  5. ↑ Gosline, William A. (1974-08). «Fishes Interrelationships of Fishes P. H. Greenwood R. S. Miles Colin Patterson». BioScience 24 (8): 464-464. doi:10.2307/1296857. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  6. ↑ a b Schwartz, Frank J. (1 de octubre de 2011). «An Emperical Synthetic Pattern Study of Gars (Lepisosteiformes) and Closely Related Species, Based Mostly on Skeletal Anatomy the Resurrection of Holostei». Journal of North Carolina Academy of Science (en inglés) 127 (3): 219-219. ISSN 2167-5880. doi:10.7572/2167-5880-127.3.219. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  7. ↑ a b Sallan, Lauren C. (2014-11). «Major issues in the origins of ray-finned fish (Actinopterygii) biodiversity: Ray-finned fish (Actinopterygii) origins». Biological Reviews (en inglés) 89 (4): 950-971. doi:10.1111/brv.12086. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  8. ↑ Hughes, Lily C.; Ortí, Guillermo; Huang, Yu; Sun, Ying; Baldwin, Carole C.; Thompson, Andrew W.; Arcila, Dahiana; Betancur-R., Ricardo et al. (12 de junio de 2018). «Comprehensive phylogeny of ray-finned fishes (Actinopterygii) based on transcriptomic and genomic data». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 115 (24): 6249-6254. ISSN 0027-8424. PMC 6004478. PMID 29760103. doi:10.1073/pnas.1719358115. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  9. ↑ Bi, Xupeng; Wang, Kun; Yang, Liandong; Pan, Hailin; Jiang, Haifeng; Wei, Qiwei; Fang, Miaoquan; Yu, Hao et al. (2021-03). «Tracing the genetic footprints of vertebrate landing in non-teleost ray-finned fishes». Cell (en inglés) 184 (5): 1377-1391.e14. doi:10.1016/j.cell.2021.01.046. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  10. ↑ a b c Thompson, Andrew W.; Hawkins, M. Brent; Parey, Elise; Wcisel, Dustin J.; Ota, Tatsuya; Kawasaki, Kazuhiko; Funk, Emily; Losilla, Mauricio et al. (2021-09). «The bowfin genome illuminates the developmental evolution of ray-finned fishes». Nature Genetics (en inglés) 53 (9): 1373-1384. ISSN 1061-4036. PMC 8423624. PMID 34462605. doi:10.1038/s41588-021-00914-y. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  11. ↑ Bogutskaya, N.G. (2 de marzo de 2007). «BOOK REVIEW. J.S. Nelson. Fishes of the World, 4th Edition. John Wiley & Sons Inc., New Jersey, 2006. xiv + 601 p. ISBN 0-471-25031-7. P. 342». Zoosystematica Rossica (en inglés) 15 (2): 342-342. ISSN 2410-0226. doi:10.31610/zsr/2006.15.2.342. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  12. ↑ Braasch, Ingo; Postlethwait, John H. (2012). Soltis, Pamela S., ed. Polyploidy in Fish and the Teleost Genome Duplication (en inglés). Springer Berlin Heidelberg. pp. 341-383. ISBN 978-3-642-31441-4. doi:10.1007/978-3-642-31442-1_17. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  13. ↑ Ravi, Vydianathan; Venkatesh, Byrappa (15 de febrero de 2018). «The Divergent Genomes of Teleosts». Annual Review of Animal Biosciences (en inglés) 6 (1): 47-68. ISSN 2165-8102. doi:10.1146/annurev-animal-030117-014821. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  14. ↑ Braasch, Ingo; Peterson, Samuel M.; Desvignes, Thomas; McCluskey, Braedan M.; Batzel, Peter; Postlethwait, John H. (2015-06). «A new model army: Emerging fish models to study the genomics of vertebrate Evo-Devo: NEW FISH MODELS FOR VERTEBRATE EVO-DEVO-GENO». Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution (en inglés) 324 (4): 316-341. PMC 4324401. PMID 25111899. doi:10.1002/jez.b.22589. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  15. ↑ Braasch, Ingo; Gehrke, Andrew R; Smith, Jeramiah J; Kawasaki, Kazuhiko; Manousaki, Tereza; Pasquier, Jeremy; Amores, Angel; Desvignes, Thomas et al. (2016-04). «The spotted gar genome illuminates vertebrate evolution and facilitates human-teleost comparisons». Nature Genetics (en inglés) 48 (4): 427-437. ISSN 1061-4036. PMC 4817229. PMID 26950095. doi:10.1038/ng.3526. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  16. ↑ Takezaki, Naoko (1 de julio de 2018). «Global Rate Variation in Bony Vertebrates». En Graur, Dan, ed. Genome Biology and Evolution (en inglés) 10 (7): 1803-1815. ISSN 1759-6653. PMC 6055543. PMID 29931060. doi:10.1093/gbe/evy125. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  17. ↑ University of Pennsylvania; Clarke, John; Lloyd, Graeme T.; Friedman, Matt (2016). LITTLE EVIDENCE FOR ENHANCED PHENOTYPIC EVOLUTION IN EARLY TELEOSTS RELATIVE TO THEIR 'LIVING FOSSIL' SISTER GROUP. p. 287567. doi:10.1130/abs/2016AM-287567. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  18. ↑ Trowsdale, John (2011-06). «The MHC, disease and selection». Immunology Letters (en inglés) 137 (1-2): 1-8. doi:10.1016/j.imlet.2011.01.002. Consultado el 1 de febrero de 2022. 
  19. ↑ Ohta, Y.; Okamura, K.; McKinney, E. C.; Bartl, S.; Hashimoto, K.; Flajnik, M. F. (25 de abril de 2000). «Primitive synteny of vertebrate major histocompatibility complex class I and class II genes». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 97 (9): 4712-4717. ISSN 0027-8424. PMC 18298. PMID 10781076. doi:10.1073/pnas.97.9.4712. Consultado el 1 de febrero de 2022. 

Enlaces externos

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