Un equipo de la Universidad de Ginebra (UNIGE) ha realizado un descubrimiento significativo sobre la formación de los surcos y la estructura del rinario en varios mamíferos, incluyendo perros, vacas y hurones. Este hallazgo, publicado en la revista Current Biology, indica que los patrones presentes en estas estructuras no son el resultado de factores genéticos predefinidos, sino que emergen durante el desarrollo embrionario a través de la interacción entre el crecimiento desigual de las capas de piel y la presencia de vasos sanguíneos subyacentes. Según un comunicado de la UNIGE, el profesor Michel Milinkovitch, quien lidera el estudio, explicó: “Nuestra última investigación se centra en una red particular de estructuras poligonales”. Estas estructuras no solo ayudan a mantener la humedad, facilitando la recolección de moléculas odoríferas, sino que también ofrecen pistas sobre otros fenómenos biológicos que podrían formarse durante el desarrollo.
Formación de surcos: una cuestión mecánica
El estudio se basó en técnicas avanzadas de microscopía, específicamente en la “fluorescencia de hoja de luz”, que permitió obtener imágenes tridimensionales de alta resolución de los rinarios en embriones. Este tipo de microscopía reveló que los rinarios forman polígonos que se desarrollan a partir de la “proliferación de células de la epidermis, que es más rápida que la de la dermis, lo que genera tensiones que se concentran en áreas donde se encuentran los vasos sanguíneos”, detalló la universidad. La investigadora postdoctoral Paule Dagenais, primera autora del estudio, explicó que el fenómeno observado se debe a la influencia de los vasos sanguíneos: “Nuestros modelos numéricos muestran que el exceso de estrés mecánico se concentra en la posición de los vasos sanguíneos, que actúan como pilares rígidos. Esto empuja hacia afuera, formando pequeños dômes, similares a bóvedas levantadas contra los pilares”. Así, los surcos coinciden con la disposición de los vasos sanguíneos.
Autoorganización mecánica: más allá de la genética
Uno de los hallazgos más sorprendentes de este estudio es que el patrón de formación de los rinarios no está determinado genéticamente. En los animales estudiados, se observó un fenómeno de autoorganización. “Este fenómeno, que llamamos ‘información posicional mecánica’, describe por primera vez este contexto”, afirmó Milinkovitch. Esto implica que las propiedades físicas de los tejidos guían la formación de la piel, sin que intervengan señales químicas o genéticas específicas. Este descubrimiento abre una nueva perspectiva para entender otros fenómenos biológicos, como las huellas dactilares y las arrugas de la piel. Se analizaron clones y se descubrió que los clones eran tan variables como los no clonados, lo que confirma que la distribución estocástica sigue una pauta genética. “Los clones tienen el mismo nivel de variabilidad que los relacionados genéticamente, lo que sugiere que la formación está relacionada con la programación genética”, concluyó el investigador.
Implicaciones en biología
El descubrimiento tiene amplias implicaciones en biología, ya que no solo permite entender la formación de estructuras complejas, sino que también sugiere que los patrones geométricos son exclusivos de los mamíferos. Como señaló Milinkovitch: “La naturaleza nos ofrece numerosos ejemplos geométricos, desde las rayas de las cebras hasta las espirales de las piñas”. Este nuevo enfoque en biología destaca el papel central que juegan los patrones en el desarrollo. Los investigadores utilizaron simulaciones numéricas para demostrar que la diferencia en rigidez combinada determina la forma final del rinario.
Las conclusiones de esta investigación son el resultado de la colaboración entre diversas instituciones, incluidas la Escuela Nacional Veterinaria de Alfort y la Universidad Paris-Saclay, estableciendo un marco para comprender mejor estos procesos. Al observar “puntos rígidos” alrededor de los cuales se organizan los pliegues, los científicos han abierto la puerta a nuevas investigaciones sobre la relación entre la mecánica y el desarrollo embrionario. Este hallazgo podría tener aplicaciones complejas, incluso en el estudio del cerebro, ya que “no dudamos que este mecanismo permitirá explicar fenómenos relacionados con los vasos sanguíneos”.
