El pez dorado común, los pequeños pececillos, el tetra favorito de la pecera, la famosa anguila eléctrica, el enorme bagre gigante del Mekong que pesa casi 700 libras, la piraña que rechina los dientes, el bien estudiado pez cebra:todos estos peces tienen algo en común. Además de poseer estructuras óseas especiales que transmiten ondas sonoras desde la vejiga natatoria al oído interno que les otorgan capacidades auditivas a la par o incluso superiores a las de los humanos, son miembros de Ostariophysi, un superorden de peces óseos que incluye más de 10, 300 especies en 1, 100 géneros y 70 familias.

Pero aunque muchas de estas especies son bien conocidas, las relaciones de orden superior entre ellos desconciertan a los ictiólogos hasta el día de hoy.

"No hay consenso sobre las relaciones evolutivas entre estos principales linajes ostariophysan, y diferentes estudios han recuperado casi todos los arreglos posibles de relaciones entre los Gymnotiformes [anguilas eléctricas y peces cuchillo], Siluriformes [bagres], y los dos subórdenes de Characiformes [carpas y pececillos]; juntos los tres órdenes se llaman Characiphysi. "- Chakrabarty et al, 2017

En un artículo publicado en forma impresa en Biología sistemática hoy dia, Los investigadores, incluidos algunos de los nombres más importantes en ictiología de LSU y universidades y museos en los EE. UU. y en México, utilizaron regiones altamente conservadas de genomas animales. llamados elementos ultraconservados (UCE), para compilar una de las filogenias de peces más ricas en datos hasta la fecha. Los autores del estudio, incluidos los miembros de la facultad de LSU, Prosanta Chakrabarty y Brant Faircloth, quería descubrir cómo un grupo de peces que incluye todo, desde pirañas hasta bagres, que generalmente no se parecen en nada, podría ser tan diverso y, sin embargo, estar estrechamente relacionado.

Estos investigadores también querían investigar si algunos peces Ostariophysi podrían parecer similares y, sin embargo, estar más distantes evolutivamente de lo que se pensaba anteriormente. Usaron cientos de UCE (elementos genéticos) a la vez para reconstruir un árbol de la vida para estos peces. El árbol de la vida para estos peces, tal como lo conocíamos anteriormente, se ha basado principalmente en la morfología (características tales como estructuras esqueléticas y características del sistema nervioso), o solo unos pocos genes.

"Las UCE se descubrieron poco después del proyecto del genoma humano; son regiones extrañas del genoma, o la totalidad de nuestro ADN, que permanecen relativamente conservados durante períodos de tiempo profundos, lo que los hace fáciles de encontrar y obtener por cientos, "dijo Prosanta Chakrabarty, primer autor del estudio y curador de peces en el Museo de Ciencias Naturales de LSU. "No comprendemos completamente su función o propósito, pero la gente de UCLA y LSU, entre otros lugares, estaban empezando a utilizar los UCE para comprender mejor las relaciones profundas en las partes más difíciles de manejar del Árbol de la vida ".

Utilizando tecnologías de secuenciación de ADN de próxima generación, Los investigadores de LSU y más allá se pusieron a trabajar para volver a dibujar el árbol de la vida para los principales linajes ostariophysan. Su último artículo en Biología sistemática establece algunas relaciones sorprendentes para los Characiformes, un orden de peces con aletas radiadas que incluye tetras y pirañas que es uno de los grupos más debatidos en la sistemática de peces. Chakrabarty y sus colegas encontraron que a pesar de algunas morfologías similares, Los peces de los dos subórdenes Characiformes Citharinoidei y Characoidei están más estrechamente relacionados con otros clados ostariophysan que entre sí.

"Las principales relaciones de estos dos grupos, los carácidos y citharinoides, no los mostró como los parientes más cercanos del otro, ", Dijo Chakrabarty." Estos son peces plateados con dientes, y encontramos que los carácidos (incluidos los tetras) están más estrechamente relacionados con los bagres que con los citharinoides. Concluimos que los Characiformes son parafiléticos, o que tengan más de un origen. Es de esperar que las pirañas y el pez tigre africano estén estrechamente relacionados con solo mirarlos, pero las características que antes se pensaba que los unían, en realidad nacieron de la convergencia en lugar de una ascendencia compartida ".

Aclarar cómo las especies del árbol Ostariophysi se relacionan entre sí puede ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo este grupo, que contiene más especies que aves o mamíferos e incluye animales que se comunican con electricidad, sonido y feromonas, ha tenido tanto éxito. Usar el conocimiento de las relaciones dentro de este grupo de peces que evolucionaron en el antiguo supercontinente Gondwana también puede ayudarnos a comprender mejor cómo India, Madagascar, Australia, Antártida, África y América del Sur fueron una vez parte de una sola masa de tierra que se rompió. Las relaciones entre especies pueden decirnos mucho sobre la geografía antigua y otras condiciones ambientales.

"Este fue quizás el artículo más desafiante en el que he trabajado, ", Dijo Chakrabarty." Ha sido más de cuatro años de trabajo con muchos colaboradores. Los Ostariophysi son un grupo de peces particularmente problemático de comprender no solo por su tamaño y distribución en todos los continentes, sino porque evolucionaron hace más de 100 millones de años, y aparentemente, según nuestro trabajo y el trabajo de los demás, los orígenes de los grupos principales sucedieron muy rápidamente. Nuestra esperanza era que las UCE pudieran romper las relaciones de cada uno de los principales linajes ".

Uno de los aspectos más difíciles del proyecto de investigación fue analizar la enorme cantidad de datos de secuenciación recopilados de especímenes de peces que representan más de 30 especies recolectadas de todo el mundo por el Museo Americano de Historia Natural y el laboratorio de Chakrabarty en el Museo de Ciencias Naturales de LSU. Pero el trabajo duro tiene sus recompensas. Esta semana, El nuevo Árbol de la vida Ostariophysi de Chakrabarty y sus colegas hizo la portada de Biología sistemática , con arte de portada desarrollado por el investigador de aves del Museo LSU Subir Shakya, también un ilustrador y artista talentoso de la ciencia.