En caballitos de mar y peces pipa, es el macho el que queda preñado y da a luz. Los padres de los caballitos de mar incuban sus embriones en desarrollo en una bolsa ubicada en la cola.

La bolsa es el equivalente al útero de las hembras de los mamíferos. Contiene una placenta, que apoya el crecimiento y desarrollo de los caballitos de mar bebés.

Los papás caballitos de mar proporcionan nutrientes y oxígeno a sus bebés durante el embarazo, utilizando algunas de las mismas instrucciones genéticas que el embarazo de los mamíferos.

Sin embargo, cuando se trata de dar a luz, nuestra investigación, publicada en Placenta , muestra que los caballitos de mar machos parecen confiar en comportamientos elaborados y en su estructura corporal única para facilitar el trabajo de parto.

Cómo dan a luz los animales

El trabajo de parto es un proceso biológico complejo que en las hembras preñadas está controlado por hormonas, incluida la oxitocina. En mamíferos y reptiles, la oxitocina induce contracciones en los músculos lisos del útero.

Hay tres tipos principales de músculos:músculo liso, músculo esquelético y músculo cardíaco.

El músculo liso se encuentra en las paredes de la mayoría de los órganos internos y vasos sanguíneos. Este tipo de músculo no está bajo control consciente. Por ejemplo, tus intestinos están revestidos de músculo liso, que se contrae rítmicamente para mover los alimentos a través de tu intestino sin que tengas que controlarlo conscientemente.

El músculo esquelético se encuentra en todo el cuerpo y se une a los huesos a través de los tendones, lo que permite el movimiento del cuerpo. Este tipo de músculo está bajo control consciente. Por ejemplo, sus músculos bíceps cuando se contraen le permiten doblar conscientemente su brazo.

El músculo cardíaco es específico del corazón y también está bajo control involuntario.

En las hembras de los mamíferos, la pared uterina contiene abundante músculo liso. La oxitocina estimula este músculo liso para que se contraiga, lo que ayuda a provocar el parto.

Estas contracciones uterinas son espontáneas e involuntarias. Podemos medir estas contracciones uterinas en respuesta a la oxitocina y los resultados son consistentes tanto en mamíferos como en reptiles.

¿Cómo dan a luz los caballitos de mar machos?

Nuestro equipo de investigadores de la Universidad de Sydney y la Universidad de Newcastle se propuso determinar cómo funciona el parto en los caballitos de mar machos.

Nuestros datos genéticos sugirieron que el trabajo de parto de los caballitos de mar podría implicar un proceso similar al de las hembras de mamíferos. Un estudio en 1970 también mostró que cuando los caballitos de mar machos no embarazados fueron expuestos a la versión de peces de oxitocina (llamada isotocina), expresaron comportamientos similares a los del parto.

Por lo tanto, predijimos que los caballitos de mar machos usarían hormonas de la familia de la oxitocina para controlar el proceso de dar a luz mediante la contracción de los músculos lisos dentro de la bolsa de cría.

Lo que encontramos

Primero, expusimos pedazos de bolsas de caballitos de mar a la isotocina. Mientras que la isotocina hizo que nuestros tejidos de control (intestino) se contrajeran, sorprendentemente esta hormona no produjo contracciones en la bolsa de cría.

El resultado nos llevó a preguntarnos sobre la anatomía de la bolsa. Cuando examinamos la bolsa bajo un microscopio, encontramos que contiene solo pequeños paquetes dispersos de músculo liso, mucho menos que el útero de las hembras de los mamíferos. Esto explica por qué la bolsa no se contrajo en nuestros experimentos.

Usando técnicas de imágenes 3D combinadas con microscopía, luego comparamos la estructura corporal de los caballitos de mar barrigón machos y hembras.

En los machos, encontramos tres huesos colocados cerca de la apertura de la bolsa, asociados con grandes músculos esqueléticos. Estos tipos de huesos y músculos controlan la aleta anal en otras especies de peces. En los caballitos de mar, la aleta anal es minúscula y tiene poca o ninguna función para nadar.

Entonces, los grandes músculos asociados con la diminuta aleta del caballito de mar son sorprendentes. Los músculos y huesos de la aleta anal son mucho más grandes en los caballitos de mar machos que en las hembras, y su orientación sugiere que podrían controlar la apertura de la bolsa.

El comportamiento de cortejo de los caballitos de mar proporciona una pista

El cortejo de caballitos de mar es un proceso elaborado. Los machos abren y llenan su bolsa con agua inclinándose hacia adelante y contrayendo sus cuerpos para forzar el agua dentro de la bolsa, antes de "bailar" con la hembra.

De manera similar, durante el parto, los caballitos de mar machos doblan su cuerpo hacia la cola, presionando y luego relajando. Este comportamiento de "presionar" se acompaña de una breve apertura de la bolsa, con una serie de sacudidas de todo el cuerpo. Este movimiento combinado con la apertura de la bolsa permite que el agua de mar fluya a través de la bolsa.

La sacudida y la presión continúan, la abertura de la bolsa se agranda gradualmente y grupos de crías de caballitos de mar son expulsados ​​con cada movimiento. Muchos cientos de bebés son expulsados ​​en poco tiempo.

Nuestros hallazgos sugieren que la apertura de la bolsa para el cortejo y el nacimiento se ve facilitada por las contracciones de los grandes músculos esqueléticos ubicados cerca de la apertura de la bolsa. Proponemos que estos músculos controlen la apertura de la bolsa del caballito de mar, lo que permite a los padres de caballitos de mar controlar conscientemente la expulsión de sus crías al final del embarazo.

Se necesitan futuros estudios biomecánicos y electrofisiológicos para examinar la fuerza requerida para contraer estos músculos y probar si controlan la apertura de la bolsa.

Distintas formas de resolver un problema

Nuestros resultados inesperados sugieren que los caballitos de mar machos utilizan diferentes mecanismos para dar a luz en comparación con las hembras preñadas.

Especulamos que las hormonas de la familia de la oxitocina, en lugar de producir principalmente contracciones del músculo liso, desencadenan la cascada de comportamientos de los caballitos de mar que conducen al nacimiento.

A pesar de las similitudes que los caballitos de mar macho comparten con las hembras de mamíferos y reptiles durante el embarazo, parece que los padres de caballitos de mar tienen una forma única de dar a luz a sus crías. + Explora más

Los caballitos de mar machos desarrollan placentas para sostener a sus crías en crecimiento

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.