Un origen compartit per a pèls i plomes.

Tant els mamífers com els dinosaures presenten estructures per mantenir la temperatura corporal (encara que en els dinosaures/aus van evolucionar per ajudar en el vol), en els primers es diuen pèls i en els segons es diuen plomes (i en un primer s'assemblaven). I no sols comparteixen la funció, si no també l'origen biològic. Pèls i plomes sorgeixen d'un engrossiment de l'epidermis dels embrions anomenat placoda, on unes cèl·lules en forma de columna van reduint la seva multiplicació i es desenvolupen gens especials que donen origen als pèls per una banda i les plomes per l'altra.

Evolució de les plomes des de les placodes a les plomes pennàcees.
Foto: Universitat de Miami.

Això ha portat a un gran debat en la Biologia Evolutiva sobre l'origen de les placodes, ja que només s'han identificat en embrions de mamífers i de dinosaures (d'espècies vivies, per tant, d'aus), i no en altres tipus d'Amniotes o Tetràpodes totalment terrestres (els coneguts comunament com "rèptils"). Aquestes proves porten a la hipòtesi de que les placodes van evolucionar per separat en els Sinàpsids (on es troben els mamífers) i en els Arcosaures (no dic en els dinosaures per la presència d'alguna estructura semblant a les plomes en alguns Pterosaures i cocodrils), que també està recolzada per un origen diferent de les dues branques dins dels Amniotes.

Embrions de ratolí, serp, pollastre i cocodril on hi estan marcades les placodes.
Foto: Nicolas Dï-Poï i Michel Milinkovitch.

Aquest debat va començar a veure alguna solució quan al 2015 un equip de biòlegs de la Universitat de Yale va publicar un estudi que treia com a conclusió que pèls de mamífers, plomes de dinosaures i escates de rèptils tenien característiques moleculars semblants. A partir d'aquí, una part dels científics ha dit que les tres estructures haurien de tindre un origen comú. Dit d'una altra manera, els rèptils també han de placodes. I ara sembla que el problema està resolt.

El 24 de juny, en Nicolas Di-Poï de la Universitat de Hèlsinki (Finlàndia) i en Michel Milinkovitch de la Universitat de Ginebra (Suïssa) van publicar una nova investigació a la revista Science Advances en que, a partir de l'anàlisi del desenvolupament dels embrions de varis Amniotes (utilitzant com a exemplars mostra a cocodrils, serps i llangardaixos) i probes moleculars d'aquests, han confirmat que els rèptils tenen placodes i que les escates, les plomes i els pèls tenen un origen comú.  Això faria que provinguessin d'un exemplar comú d'aspecte rèptil, que probablement hagués viscut entre el Carbonífer i el Permià (circa 300 M.A.), ja que va ser en aquella època quan els Amniotes es van separar en les tres branques dels Anàpsids (dels quals només sobreviuen les tortugues), els Sinàpsids i els Diàpsids (tuatares, llangardaixos, serps i Arcosaures).

Diferències en l'evolució de les placodes en l'embrió de cocodril, el de llangardaix i de serp.
Foto: Science.

En Milinkovitch es va ficar en aquest assumpte per casualitat quan va comprar com a mascota un llangardaix barbut australià del gènere Pogona, que tenia la particularitat que no tenia escates. Per resoldre aquesta curiositat, va analitzar el seu ADN i va trobar una mutació del gen EDA (ectodisplasina-A) que provoca la falta d'escates de l'animal. En els rèptils, la mutació del gen EDA fa que no es desenvolupin les placodes d'una manera correcta, i de la mateixa manera passa en els mamífers i en les aus, sent una de les causes de la calvície entre els humans. A partir d'aquí va contactar amb en Di-Poï per confirmar la seva teoria. De fet, els embrions de llangardaixos utilitzats en el seu estudi eren de Pogona. Van veure que hi havia dos tipus d'embrions: els que tenien una sola mutació del gen EDA que desenvolupaven les escates amb una mida més petita a la normal, i els que tenien dues mutacions de l'EDA que no desenvolupaven les escates.

Diferències entre un llangardaix barbut Pogona vitticeps amb la mutació del gen EDA (dreta) i sense aquesta (esquerra).
Foto: Science.

Veient la seva feina com a definitiva, en Di-Poï i en Milinkovitch esperen a estudiar com va ser l'evolució de les placodes en cadascun dels llinatges per veure com van acabar convertint-se en escates, plomes o pèls.  Però altres científics creuen que la feina no s'ha acabat i encara falta molt per fer, com en Cheng-Ming Chuong de la Universitat de Califòrnia meridional (Los Angeles), que va ser entrevistat a la pàgina web oficial de Science.