Revelado el secreto de los peces eléctricos

Un equipo de investigadores estadounidenses ha identificado las moléculas reguladoras por las que los peces eléctricos han podido convertir un sencillo músculo en un órgano capaz de generar un potente campo eléctrico. Según explican esta semana en la revista Science , esta rara característica anatómica que solo se encuentra en los peces se desarrolló de forma independiente una media docena de veces en ambientes que van desde los bosques inundados de la Amazonía hasta los turbios ambientes marinos.

Todas las células musculares tienen potencial eléctrico. La simple contracción de un músculo produce una pequeña cantidad de tensión. Pero hace por lo menos 100 millones de años, algunos peces comenzaron a ampliar ese potencial evolutivo de las células musculares hacia otro tipo de células llamadas electrocitos, más grandes, organizadas en secuencias y capaces de generar voltajes mucho más altos que los que se utilizan para hacer que los músculos trabajen.

«Lo que es sorprendente es que este órgano eléctrico surgió de manera independiente en seis ocasiones en el curso de la historia de la evolución», dice Lindsay Traeger, de la Universidad de Wisconsin-Madison y coautora principal del nuevo trabajo, que incluye el primer proyecto de ensamblaje del genoma completo de uno de estos peces, la anguila eléctrica de América del Sur. En efecto, los seis linajes de peces eléctricos, que incluyen cientos de especies en todo el mundo, utilizan las mismas herramientas, los mismos genes y vías celulares y de desarrollo, para crear su «instalación», un órgano que, en algunos casos, puede liberar una descarga varias veces más potente que una toma de corriente doméstica estándar.

La diversidad taxonómica de estos peces es tan grande que el propio Darwin los citó como ejemplos críticos de la evolución convergente, donde los animales no relacionados evolucionan independientemente rasgos similares para adaptarse a un entorno particular o nicho ecológico. «Solo los peces han evolucionado así (porque) se necesita agua como conductor», señala James Albert, profesor de biología en la Universidad de Louisiana y un coautor del informe.

El órgano eléctrico es utilizado por los peces en ambientes oscuros para comunicarse con sus compañeros, orientarse, aturdir a sus presas y como una terrible defensa. Las fangosas aguas del Amazonas y sus afluentes están repletos de peces eléctricos, incluyendo la anguila eléctrica, el más potente de ellos. Produce un campo eléctrico de hasta 600 voltios. «Una anguila de seis pies (casi dos metros) es un depredador en el agua (...) Dado que todos los órganos viscerales están cerca de la cara, el 90% restante del pez es casi todo órgano eléctrico», explica Albert.

Como medio de comunicación y navegación en la oscuridad, la generación de campos eléctricos de los peces funciona casi de la misma forma que la ecolocación para los murciélagos. «Estos peces son animales nocturnos y la gran mayoría de ellos vive en el fondo de un río lleno de barro, el Amazonas», dice el investigador.

«Los organismos 'exóticos' como el pez eléctrico son una de las maravillas de la naturaleza y un importante 'regalo' a la humanidad», dice Michael Sussman, de la Universidad de Wisconsin-Madison. «Nuestro estudio demuestra los poderes creativos de la naturaleza y su parsimonia, utilizando las mismas herramientas genéticas y de desarrollo para inventar un rasgo de adaptación en ambientes muy dispares. Al aprender cómo la naturaleza hace esto, podemos ser capaces de manipular el proceso del músculo en organismos y, en un futuro próximo, tal vez utilizar las herramientas de la biología sintética para crear electrocitos para generar energía eléctrica en dispositivos biónicos en el cuerpo humano o para usos que no hemos pensado todavía».