Los elefantes Tienen un Sexto «Dedo del pie»
Enterrado bajo la piel coriácea del pie de un elefante yace uno de los misterios no apreciados de anatomía. Hace trescientos años, un cirujano afirmó que los elefantes tenían seis dedos en lugar de los habituales cinco, iniciando un debate sobre si un dígito adicional era realmente posible. Los anatomistas modernos se burlaron de la idea, insistiendo en su lugar en que el dedo extra era realmente solo un gran bulto de cartílago. Un estudio de decenas de patas de elefante muestra que el bulto realmente se convierte en hueso. El dígito no es un dedo del pie verdadero, es más como el pulgar falso de un panda. Pero, sin embargo, ayuda a sostener la poderosa circunferencia del paquidermo.
En elefantes,» la estructura única del pie debe considerarse claramente una innovación clave», dice Matthew Vickaryous, un morfólogo de vertebrados de la Universidad de Guelph en Canadá que no participó en el estudio. «La pata de elefante es engañosamente compleja.»
El pulgar extra del panda gigante es un famoso ejemplo de la inventiva de la evolución. El pulgar real del animal mira solo el resto de sus dedos, y juntos forman una pata con cinco garras. Pero además, los pandas tienen un dígito algo oponible bajo en el borde interior de la pata que les ayuda a agarrar el bambú. Este «pulgar» en realidad es solo un sesamoide, un trozo de hueso que típicamente se forma dentro de los tendones y ligamentos donde cruzan las articulaciones. La rótula es un ejemplo de sesamoide. Pero en el panda, el sesamoide en la base exterior del pulgar verdadero se agrandó, adquiriendo una identidad similar a un dígito que ayuda al animal a comer de manera más eficiente.
John Hutchinson, biomecánico evolutivo del Royal Veterinary College en el Reino Unido, se preguntó si algo similar estaba pasando con el dedo del pie del elefante. Experto en locomoción de elefantes, durante años había recolectado y conservado patas de elefante, carne y todo, de animales que murieron en zoológicos. Los animales variaron en edad desde recién nacidos hasta aquellos en sus 50 años. Había estado realizando exploraciones de tomografía computarizada (TC), que utilizan rayos X para obtener imágenes de tejidos en rodajas para obtener imágenes en 3D de ellos, y otros estudios para comprender cómo funcionaban los pies, cuando notó que el bulto cartilaginoso a menudo se volvía más denso, como el hueso, a medida que cada elefante envejecía. El bulto podía medir hasta 15 centímetros de largo y 6 centímetros de ancho, y realmente parecía que podía funcionar como un dedo del pie, dice. Está en la misma posición que el pulgar del panda, pero está incrustado en un tejido acolchado llamado almohadilla de grasa.
Aunque no son visibles, los dedos de los pies reales de un elefante están orientados algo verticalmente, de modo que el animal en realidad camina de puntillas, con la muñeca y el talón levantados del suelo. A primera vista, el dedo del pie adicional parece estar demasiado alto del suelo para soportar peso o hacer mucho bien. Pero al colocar algunas de las patas de elefante recogidas en un dispositivo que hacía que pareciera que el pie estaba soportando el peso del elefante y obtener imágenes de ellas con tomografías computarizadas adicionales, Hutchinson y sus colegas mostraron que el dedo falso del pie también actúa para soportar el peso, como informan en línea hoy en Science. «Los dígitos adicionales cambian de posición y entran en contacto con el suelo», dice Elizabeth Brainerd, una morfóloga funcional de la Universidad Brown que no participó en el estudio.
Para rastrear la evolución del dedo extra, Hutchinson y sus colegas realizaron tomografías computarizadas en pies de especies similares a tapires que representaban los primeros mamíferos similares a elefantes y en fósiles de elefantes más recientes. No encontraron evidencia del dedo extra en fósiles de 50 millones de años de antigüedad, que parecían caminar con los pies planos, sin dejar espacio para el sexto dedo del pie. Esos animales probablemente pasaron la mayor parte de su tiempo en el agua. Pero hace 40 millones de años, los fósiles más recientes tenían signos reveladores de este sexto dedo del pie. En ese momento, los elefantes eran cada vez más grandes y cada vez más terrestres. Sus pies estaban cambiando para soportar mejor su peso, con una expansión de las almohadillas de grasa.
Aunque los dedos de las manos y de los pies adicionales a veces surgen como anomalías genéticas, e incluso son comunes en ciertas razas de gatos (una condición conocida como polidactilia), Hutchinson piensa que era más fácil para el hueso sesamoide ser reclutado para un soporte adicional que para un verdadero sexto dedo del pie evolucionar en elefantes. Hacer un sexto dedo del pie habría requerido una renovación del complejo programa de desarrollo que conduce a la formación del pie, explica.
El hueso sesamoide fue útil para el elefante, señala Vickaryous. «Las formas corporales gigantescas requieren adaptaciones innovadoras para hacer frente a grandes aumentos de masa corporal.»Los investigadores están investigando si otros animales muy grandes, como los dinosaurios saurópodos, tuvieron innovaciones similares.
Muchos científicos piensan que el estudio de la anatomía ha pasado su apogeo. Pero eso no es cierto, dice Marcelo Sánchez, un morfólogo evolutivo de la Universidad de Zurich en Suiza. «Incluso los animales tan ‘conocidos’ como los elefantes pueden ser objeto de nuevos y emocionantes descubrimientos, cuyo estudio proporciona una visión importante de la evolución.»