¿Qué es la embriología comparada?
La embriología comparada es una rama de la embriología que estudia y compara los patrones de desarrollo de embriones de distintas especies. Esta disciplina tiene sus orígenes en tiempo remotos, empezando a gestarse en la mente de pensadores como Aristóteles. Más tarde, con la invención del microscopio y de técnicas de tinción apropiadas, empezó a consolidarse como ciencia.
Los embriones se parecen a otras formas embrionarias de especies relacionadas, y no recuerdan a formas adultas de otras especies. Es decir, un embrión de mamífero no es similar a un pez adulto, es similar a un embrión de pez.
La embriología comparada ha sido usada como evidencia del proceso evolutivo. Las homologías obvias que observamos en el desarrollo de grupos similares serían totalmente innecesarias si un organismo no fuese una modificación de la ontogenia de su ancestro.
Historia de la embriología comparada
Aristóteles
El primer estudio enfocado en embriología comparada se remonta a los tiempos de Aristóteles, en el siglo IV a.C.
Este filósofo y científico describió las diferentes posibilidades de nacimientos entre las especies de animales, clasificándolos en ovíparos, si ponían huevo, en vivíparos, si el feto nacía vivo, u ovoviviparidad, cuando ocurre la producción de un huevo que se abre dentro del cuerpo.
Además, también se le atribuye a Aristóteles la identificación de los patrones de segmentación holoblásticos y meroblásticos. El primero hace referencia al huevo entero que se divide en células más pequeñas, mientras que en el patrón meroblástico solo una parte de la célula huevo está destinada a ser embrión, y la porción restante es el vitelo.
William Harvey
Los estudio embriológicos fueron prácticamente inexistentes por más de 2.000 años, hasta que William Harvey en 1651 anunció su lema ex ovo omnia (todos a partir del huevo), concluyendo que todos los animales se originan a partir de una célula huevo.
Marcello Malpighi
Tras la invención del microscopio, la embriología tomó un nuevo matiz. En 1672, el investigador Marcello Malpighi investigó el desarrollo del embrión del pollo, usando esta nueva tecnología óptica.
Malpighi identificó por primera vez el surco neural, los somitas responsables de la formación del músculo, y observó la circulación de las venas y arterias conectadas con el saco vitelino.
Christian Pander
Con el paso de los años y la invención de las técnicas de tinción más modernas, la embriología empezó a crecer a pasos agigantados. A Pander se le atribuye el descubrimiento de las tres capas germinales usando embriones de pollo: el ectodermo, endodermo y mesodermo.
Heinrich Rathke
Rathke observó los embriones de distintos linajes animales, y concluyó que los embriones de ranas, salamandras, peces, aves y mamíferos presentaban semejanzas increíbles.
En más de 40 años de investigación, Rathke identificó los arcos faríngeos y el destino de los mismos: en peces forman el aparato branquial, mientras que en los mamíferos forman la mandíbula y los oídos.
Además, describió la formación de una serie de órganos. También estudió el proceso embriológico en algunos invertebrados.
Teorías principales en embriología comparada
La recapitulación: la ontogenia recapitula la filogenia
Una frase icónica en la embriología comparada es: “la ontogenia recapitula la filogenia”. Esta expresión busca resumir la teoría de la recapitulación, asociada a Ernst Haeckel. La recapitulación gobernó la embriología durante el siglo XIX y parte del siglo XX.
De acuerdo con esta teoría, los estados de desarrollo de un organismo recuerdan su historia filogenética. En otras palabras, cada estado del desarrollo corresponde a un estado evolutivo ancestral.
La aparición de estructuras similares a branquias en los embriones de mamíferos es uno de los hechos que pareciera apoyar la recapitulación, ya que suponemos que el linaje de mamíferos se originó a partir de un organismo similar a los peces actuales.
Para los defensores de la recapitulación, la evolución trabaja añadiendo estados sucesivos al final del desarrollo.
Sin embargo, para los biólogos evolutivos actuales está claro que la evolución no siempre trabaja añadiendo estados terminales, y existen otros procesos que permiten explicar los cambios morfológicos. Por ello, los biólogos aceptan una visión más amplia y esta frase ya ha sido descartada.
Los cuatro principios de Karl Ernst von Baer
Karl Ernst von Baer dio una explicación mucho más satisfactoria de las semejanzas de los embriones, desafiando lo propuesto por Ernst Haeckel.
Una de sus contribuciones más destacadas fue puntualizar que las características más inclusivas de un taxón aparecen en la ontogenia antes que los caracteres más específicos, propios del orden o la clase, por ejemplo.
Mientras von Baer realizaba sus investigaciones en embriología comparada, olvidó etiquetar dos embriones. Aunque era un científico con un ojo entrenado, no logró distinguir la identidad de sus muestras. Según von Baer, “podrían ser lagartos, aves pequeñas o aún mamíferos”.
Así, la literatura suele agrupar las conclusiones principales de este investigador en cuatro postulados o principios, de la siguiente manera:
1. Las características generales de un grupo son las primeras en aparecer, y posteriormente las características más especializadas
Si comparamos dos embriones de vertebrados, veremos que las primeras características que aparecen son las relacionadas con “ser un vertebrado”.
A medida que el desarrollo progresa, emergen las características específicas. Todos los embriones de vertebrados presentan notocorda, arcos branquiales, médula espinal y un tipo particular de riñón ancestral. Y luego las específicas: pelo, uñas, escamas, etc.
2. Los caracteres menos generales se desarrollan de los más generales
Por ejemplo, cuando el desarrollo es incipiente, todos los vertebrados tienen una piel similar. Posteriormente, aparecen las escamas en peces y reptiles, plumas en aves o pelo en los mamíferos.
3. Un embrión no recuerda a los estadios adultos de los animales “inferiores”, se aparta cada vez más de ellos
Las famosas branquias de los mamíferos en estado embrionario no se asemejan a las hendiduras branquiales de peces adultos. En contraste, se asemejan a las hendiduras del embrión del pez.
4. El embrión en estado incipiente de una especie nunca se parece a otros animales “inferiores”, solo tendrá semejanzas con sus embriones tempranos
Los embriones de un humano nunca pasarán por un estado que recuerde a un pez o un ave en su forma adulta. Serán similares a los embriones de peces y aves. Aunque este enunciado es similar al tercero, suele aparecer como un principio adicional en la literatura.
Referencias
- Brauckmann, S. Karl Ernst von Baer (1792-1876) and evolution. International Journal of Developmental Biology.
- Freeman, S., & Herron, J. C. Análisis evolutivo. Prentice Hall.
- Futuyma, D. J. Evolution. Sinauer.