¿Por qué casi todos los mamíferos tienen cinco dedos… y no tres o siete?

La pregunta de por qué los cinco dedos triunfaron sobre otras configuraciones aún persiste. ¿Qué presiones evolutivas específicas impulsaron este diseño? ¿O fue simplemente una configuración aleatoria que resultó ser efectiva?

perro, gato, mamífero
Las patas de los mamíferos tienen 5 dedos, aunque algunos tienen uno o más separados del resto.

La pregunta de "¿por qué cinco?" desconcierta a los científicos desde hace tiempo, y aún no hay una respuesta definitiva. Las patas de un gato, un perro o incluso un murciélago, tienen algo en común con nuestras manos: todos tienen cinco dedos, aunque algunos puedan estar más encogidos o dispuestos de manera diferente. A pesar de haber evolucionado en entornos diversos, ¿por qué compartimos este patrón con nuestros compañeros peludos?

Para resolver el misterio, primero debemos comprender por qué los vertebrados tetrápodos (los de cuatro patas) tienen esa cantidad. Los mamíferos forman parte de la superclase Tetrapoda, que también incluye a reptiles, anfibios y aves. Incluso aquellos miembros de este grupo que carecen de extremidades tradicionales, como ballenas, focas y leones marinos, conservan cinco dedos en su estructura ósea (por ejemplo, en las aletas), a pesar de tener cuatro o menos en sus patas.

Existen algunas variaciones interesantes: por ejemplo, los caballos tienen un solo dedo, y en el caso de las aves, encontramos un hueso fusionado al final del ala. Sin embargo, estos animales comienzan su desarrollo embrionario con hasta cinco dedos, pero se reducen antes de nacer.

Este proceso está mayormente controlado por los genes Hox, según explicó en una entrevista a Live Science, Thomas Stewart, biólogo evolutivo de Penn State. Los genes Hox son responsables de codificar proteínas que regulan la actividad de otros genes, activándolos o desactivándolos. Su función es asegurar que las partes del cuerpo se desarrollen en la ubicación correcta a medida que el embrión se desarrolla.

En el caso de los tetrápodos, estos genes desempeñan un papel crucial en la formación del esqueleto, trabajando en conjunto con una proteína para coordinar la activación y desactivación de genes mientras se forman los tejidos.

A través de este proceso, se forman las yemas de los dedos, que pueden continuar creciendo o reabsorberse dependiendo del tipo de animal. Posteriormente, las células alrededor de estas yemas mueren, dando lugar a la separación de los dígitos. Sin embargo, el mecanismo exacto de este proceso es bastante complejo y varía según el punto de vista de cada científico, según mencionó Stewart.

¿Cuándo aparecieron los dedos?

La anatomía de cinco dedos parece haber brindado a los mamíferos ancestrales una serie de ventajas cruciales. La disposición de los dedos ofrecía un agarre firme y preciso, perfecto para trepar árboles, manipular objetos y desplazarse por terrenos variados. Además, la distribución del peso y la amortiguación proporcionada por los dedos contribuían a una locomoción eficiente y segura.

El momento exacto en que evolucionó por primera vez el patrón de cinco dedos tampoco está del todo claro. Según Stewart, los primeros animales conocidos que desarrollaron dedos evolucionaron a partir de peces hace aproximadamente 360 millones de años, y algunos tenían hasta ocho dedos.

Sin embargo, la presencia del patrón de cinco dedos en la mayoría de los tetrápodos actuales sugiere que este rasgo es probablemente una "homología", es decir, un gen o una estructura compartida entre organismos debido a un ancestro común. Esto significa que el ancestro común de todos los tetrápodos vivos debe haber evolucionado de alguna manera hasta tener cinco dedos y haber transmitido ese patrón a sus descendientes. Pero la pregunta es ¿por qué 5 y no más?

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Algunos animales, como las aves, nacen con 5 dedos, pero sus huesos se unen antes del nacimiento

Una teoría que se ha propuesto es la de la canalización, que sugiere que ciertos genes o rasgos tienden a estabilizarse con el tiempo y son menos propensos a mutar. Por ejemplo, los mamíferos suelen tener siete vértebras cervicales, a pesar de que este número no parece ofrecer una ventaja particular. Según esta teoría, si un rasgo ha sido efectivo durante millones de años, no hay razón para que cambie.

Sin embargo, no todos los investigadores están de acuerdo con esta idea. Kimberly Cooper, genetista del desarrollo evolutivo de la Universidad de California en San Diego, señala que la polidactilia, o tener más de cinco dedos, es una mutación que ocurre en muchos mamíferos, incluidos los humanos. Se ha descubierto que puede ocurrir de manera muy sencilla, mediante la mutación de un solo nucleótido en el gen Sonic Hedgehog.

Cooper plantea la pregunta de por qué no hay más especies con polidactilia si esta mutación es relativamente simple. Una especulación es que podría deberse a la vinculación genética, donde cambiar un gen (la cantidad de dedos) podría tener consecuencias más graves para la salud. Sin embargo, hasta ahora no hay pruebas concluyentes al respecto, según Stewart.

"Podemos plantear una pregunta simple sobre por qué no vemos más de cinco dedos, pero llegar a una respuesta simple es un desafío profundo. Eso es lo que hace que este campo sea tan emocionante", comentó Stewart.