En la evolución de los tetrápodos, la posición de la pata trasera se ha diversificado junto con la fórmula vertebral, que es el número de huesos pequeños que forman la vértebra. Tetrápodos, como su nombre indica, son especies que tienen cuatro patas. Sin embargo, este grupo también incluye muchos otros animales sin cuatro o ningún pie, como serpientes y pájaros. Esto se debe a que los tetrápodos incluyen todos los organismos, vivo y extinto, que desciende del último antepasado común de los anfibios, reptiles y mamíferos, incluso si han perdido secundariamente sus "cuatro pies".

Aunque los investigadores han estudiado durante mucho tiempo la anatomía de los tetrápodos, cómo la posición específica de la especie de las partes del cuerpo de estas especies, por ejemplo, la posición de las patas traseras a lo largo del cuerpo, se forman en el desarrollo temprano, no está clara. Elucidar este misterio será un paso importante en la biología evolutiva.

Esta pieza crucial del rompecabezas finalmente ha sido encontrada por un equipo de investigadores de la Universidad de Nagoya en Japón. Los investigadores demostraron que una proteína llamada GDF11, que está involucrado en el desarrollo embrionario, juega un papel vital en la eventual posición de las vértebras sacras y las extremidades posteriores. Los resultados del estudio se publicaron en julio de 2017 en Ecología y evolución de la naturaleza .

"En ratones de laboratorio que no producen la proteína GDF11, hemos notado que las vértebras sacras y las patas traseras se desplazan más hacia la espalda, "dijo Yoshiyuki Matsubara, investigador de la División de Ciencias Biológicas y primer autor del estudio.

Para llegar a esa conclusión, El equipo de investigación comenzó analizando el patrón de expresión del gen de interés y examinando la relación entre el patrón y la posición prospectiva de la columna vertebral y las patas traseras en diferentes etapas de desarrollo en embriones de pollo. Próximo, probaron si la posición de las patas traseras se puede manipular cambiando el momento de la actividad de GDF11 en los embriones. Finalmente, para dilucidar completamente el papel de GDF11 en la diversificación de la posición de las patas traseras en tetrápodos, el equipo examinó la correlación entre la expresión de Gdf11 y el posicionamiento de las patas traseras en ocho especies de tetrápodos, incluida la rana africana con garras, Tortuga china de caparazón blando, gecko ocelote, Serpiente japonesa rayada, polluelo, codorniz, emu y mouse.

"Nuestros resultados también sugieren que la posición de las patas traseras específicas de la especie puede haber sido un efecto del cambio en el tiempo o la tasa de eventos en el gen que expresa GDF11 durante el desarrollo embrionario". "dijo Takayuki Suzuki, último autor del estudio.

Según su conclusión, Las serpientes tienen un tronco largo porque el momento de inicio de la expresión de Gdf11 en la etapa de desarrollo es mucho más tardío que en otras especies de tetrápodos.

Con base en las presentes observaciones, Los investigadores propondrán un modelo para explicar el acoplamiento del posicionamiento sacro-miembro posterior en la evolución de los tetrápodos. Esto conducirá a una comprensión más profunda de la diversificación de las posiciones de las patas traseras de los tetrápodos específicos del linaje, un dato valioso en el campo de la evolución.