Un nuevo estudio examina la embriogénesis y el desarrollo ocular de la araña cavernícola Tegenaria pagana, proporcionando la primera descripción detallada de sus etapas de desarrollo. Los hallazgos contribuyen a la comprensión de las adaptaciones evolutivas en los entornos de cuevas, en particular los factores genéticos que influyen en la reducción de ojos.
Un nuevo estudio dirigido por la Dra. Efrat Gavish-Regev y la estudiante de doctorado Evgenia Propistsova, de las Colecciones Nacionales de Historia Natural de la Universidad Hebrea de Jerusalem proporciona información detallada sobre la embriogénesis y el desarrollo ocular de la araña cavernícola Tegenaria pagana.
La investigación examina los mecanismos genéticos clave involucrados en la formación de ojos y cómo se comparan con otras especies de arañas.
Las arañas juegan un papel importante en los ecosistemas de cuevas como depredadoras, sin embargo, se sabe poco sobre el desarrollo embrionario de muchas especies de arañas de cueva.
Los animales que habitan en las cuevas a menudo exhiben adaptaciones únicas a la vida en completa oscuridad, incluida la pérdida o reducción de los ojos, cambios en la pigmentación y estructuras sensoriales alteradas.
El género Tegenaria, que incluye múltiples especies encontradas en cuevas israelíes, presenta una rara oportunidad para estudiar estas adaptaciones evolutivas. Algunas especies dentro del género conservan los ojos completamente desarrollados, mientras que otras los han reducido o incluso perdido por completo.
La comprensión de los mecanismos genéticos y de desarrollo detrás de estas variaciones puede ofrecer información valiosa sobre el proceso de reducción ocular en respuesta a las presiones ambientales.
El estudio proporciona la primera descripción completa del desarrollo embrionario de Tegenaria pagana. Utilizando técnicas de imagen avanzadas, como la tinción fluorescente y la microscopía confocal, rastrearon el proceso de desarrollo desde la fertilización hasta la eclosión, identificando diferencias clave de desarrollo entre Tegenaria pagana y otras especies de arañas.
Los hallazgos destacan las variaciones en el momento del desarrollo, la formación de opistosomas y la morfogénesis del sistema respiratorio, lo que indica que incluso las especies estrechamente relacionadas pueden exhibir patrones embrionarios distintos. Los investigadores también examinaron la expresión de genes de la Red de Determinación de la Retina, un grupo de genes que regulan la formación de ojos en artrópodos y otros animales.
Uno de los hallazgos clave del estudio es que el gen sine oculis desempeña un papel conservado en el desarrollo del ojo en las arañas, lo que refuerza su importancia en el sistema visual de los arácnidos.
La investigación también establece un punto de referencia para comparar el desarrollo ocular en otras especies de Tegenaria, algunas de las cuales exhiben diversos grados de reducción ocular. Este enfoque comparativo podría ayudar a los científicos a comprender mejor los factores genéticos que impulsan los cambios evolutivos en la visión, particularmente en las especies que se han adaptado a la vida en cuevas.
Según la Dra. Gavish-Regev, “esta investigación proporciona una referencia esencial para comprender cómo los factores genéticos y de desarrollo influyen en la formación de ojos en las arañas. Con varias especies de Tegenaria en las cuevas de Israel que exhiben diferentes niveles de reducción ocular, nuestros hallazgos sientan las bases para futuros estudios sobre la evolución de la pérdida de visión en entornos subterráneos. Al establecer un marco de desarrollo para Tegenaria pagana, podemos comenzar a explorar cómo las redes reguladoras genéticas contribuyen a las adaptaciones morfológicas en respuesta al cambio ambiental”.
El estudio también esclarece sobre cuestiones evolutivas más amplias sobre cómo las especies se adaptan a entornos extremos. Si bien la visión es un sistema sensorial clave para muchos animales, las especies que viven en completa oscuridad deben depender de mecanismos sensoriales alternativos, como el tacto intensificado o la quimiorrecepción. Al comprender cómo se produce la reducción ocular a nivel genético, los investigadores pueden obtener una visión más profunda de cómo se desarrollan estas adaptaciones compensatorias. Los hallazgos pueden tener implicaciones más allá de los arácnidos, contribuyendo al estudio de la pérdida de visión en otras especies que habitan en cuevas, como peces, anfibios y crustáceos.
El trabajo de investigación titulado “Shedding light on the embryogenesis and eye development of the troglophile cave spider Tegenaria pagana C. L. Koch, 1840 (Araneae: Agelenidae)”, ya está disponible en EvoDevo.
Investigadores:
Evgenia A. Propistsova1,2, Guilherme Gainett3,4, Ariel D. Chipman1,2, Prashant P. Sharma5,6, Efrat Gavish Regev2.
Instituciones:
1) Departamento de Ecología, Evolución y Comportamiento, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Colecciones Nacionales de Historia Natural, Universidad Hebrea de Jerusalem.
3) Departamento de Biología de Sistemas, Escuela de Medicina de Harvard.
4) Departamento de Patología, Boston Children’s Hospital.
5) Departamento de Biología Integrativa, Universidad de Wisconsin-Madison.
6) Museo Zoológico, Universidad de Wisconsin-Madison.
Financiación:
EAP: Beca Doctoral para Nuevos Inmigrantes del Ministerio de Absorción de Israel. EAP: Beca de viaje Prof. Rahamimoff para jóvenes científicos de la Fundación Binacional de Ciencias Estados Unidos-Israel N° 3083000024. EGR y PPS: Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos y Fundación Binacional de Ciencias de los Estados Unidos e Israel Subvención N° 2019823. PPS: Subvención de la Fundación Nacional de Ciencias N° IOS-2016141. ADC: Subvención N° 570/21 de la Fundación Israelí para la Ciencia.
