Una técnica permite develar detalles anatómicos de un raro pez eléctrico

Mediante el empleo de microtomografía computarizada, un grupo internacional de científicos logró estudiar a los tres únicos ejemplares conocidos de Tembeassu marauna, que integran la colección del Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo. Los resultados de esta investigación tornan más precisa la clasificación de esta especie

Por André Julião  |  Agência FAPESP – En un artículo publicado en la revista PLOS ONE, un grupo de científicos apoyados por la FAPESP actualizó la descripción de una especie de pez eléctrico hallada una sola vez en la naturaleza y llamada Tembeassu marauna.

El referido estudio, realizado en Brasil, se basó en el análisis de la anatomía externa y, sobre todo, en detalles internos de este animal, a los cuales solo se tuvo acceso visual merced al empleo de una técnica de tomografía computarizada que permite ver con precisión características de los huesos del pez sin que sea necesario diseccionárselo.

“Los tres especímenes de T. marauna conocidos se encuentran preservados en el Museo de Zoología de la Universidad de São Paulo [MZ-USP]. Como son los únicos, no puede diseccionárselos o sometérselos a baños de yodo, un procedimiento que permitiría visualizar los órganos internos y otros tejidos blandos en la tomografía. Todo esto dificulta el estudio de esta especie”, comentó a Agência FAPESP Luiz Antonio Wanderley Peixoto, primer autor del artículo.

El trabajo se realizó durante el posdoctorado de Peixoto en el MZ-USP, con el apoyo de la FAPESP y bajo la supervisión del profesor Aléssio Datovo da Silva, coautor del artículo.

De acuerdo con los científicos, con la microtomografía computarizada (microCT scan) fue posible comparar detalles internos del animal –que mide alrededor de 17 centímetros– con los de peces similares. De este modo, se pudo establecer una mejor clasificación para la especie. La anterior se basaba únicamente en observaciones de la anatomía externa y radiografías.

La investigación contó con la colaboración de grupos de científicos de la Universidad Federal del Estado de Río de Janeiro (Unirio) y del National Museum of Natural History (NMNH) de la Smithsonian Institution, en Estados Unidos. Y tuvo lugar en el marco del Proyecto Temático intitulado “Diversidad y evolución de Gymnotiformes (Teleostei, Ostariophysi)”, coordinado por Naércio Aquino Menezes, profesor del MZ-USP.

El objetivo del grupo consiste en avanzar en el conocimiento de los peces eléctricos, un orden actualmente compuesto por más de 250 especies cuya característica en común reside en la capacidad de emitir y captar impulsos eléctricos de bajo voltaje para orientar su navegación y encontrar parejas sexuales o presas. Recientemente se describieron dos nuevas especies de anguila eléctrica, el único entre los peces eléctricos que puede emitir impulsos eléctricos potentes, capaces de atormentar a sus presas; y una de esas nuevas especies emite el mayor voltaje registrado hasta ahora en un ser vivo (lea más en: agencia.fapesp.br/31435). 

Un encuentro singular

Los tres especímenes conocidos del T. marauna fueron capturados en el río Paraná, en Brasil, en el año 1965, durante la construcción del embalse de la Central Hidroeléctrica de Ilha Solteira, en el límite entre los estados de São Paulo y Mato Grosso do Sul. Debido a que viven aparentemente en el canal, la parte más profunda del río, solo pudo capturárselos porque se encontraban en un área que se secó tras la construcción de un dique provisorio o atanquía (denominado ensecadeira en portugués) para cerrar una parte del río donde se ejecutaría un sector de la obra.

Los animales quedaron depositados en la colección del Museo de Zoología, pero recién en 1998 se describió formalmente a la especie con base en su anatomía externa, labor que estuvo a cargo de Mauro Triques, quien realizó su doctorado en el MZ-USP con beca de la FAPESP y que actualmente es profesor de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG).

En ese entonces, Triques notó la existencia de lóbulos hipertrofiados (protuberancias carnosas) en los labios inferiores, inexistentes o menos desarrollados en otras especies relacionadas. Estas características permitieron diferenciar al T. marauna con respecto a otros peces del mismo orden.

En 2005, Ricardo Campos-da-Paz, actualmente profesor e investigador de la Unirio, describió en los tres especímenes la existencia de un conjunto de aproximadamente 15 dientes sujetos únicamente al labio superior, sin conexión con el denominado hueso premaxilar, tal como sucede en otros peces.

“La presencia de estos dientes puede estar relacionada con una dieta específica, quizá alguna presa que estos animales pueden capturar. No hay manera de saberlo pues no se conoce el contenido estomacal de estos especímenes. Otra hipótesis indica que existen debido a un comportamiento específico, tal como el de competir por recursos con adversarios. En tanto, los lóbulos hipertrofiados presentes en el labio inferior pueden existir para recibir señales eléctricas y efectuar la comunicación con potenciales parejas sexuales. Pero sin poder efectuar un análisis interno de esas estructuras no podemos afirmarlo con seguridad”, dijo Peixoto.

En el transcurso de los años se realizaron varias expediciones a la región de la represa para intentar infructuosamente recolectar más ejemplares de la especie y despejar esas y otras dudas. A causa de su existencia única en el río Paraná y a la ausencia de nuevas capturas, la especie quedó clasificada como amenazada críticamente y posiblemente extinta en la “Lista Nacional Oficial de Especies de la Fauna Amenazadas de Extinción – Peces e Invertebrados Acuáticos”, en la cual se le adjudica el nombre común en portugués de ituí-maraúna, que no aparece en ningún otro registro.

Tampoco es posible realizar test genéticos, pues los animales disponibles se conservaron inicialmente en formol, un procedimiento que destruye el ADN e impide a su extracción mediante el empleo de las técnicas que más se aplican actualmente. Así y todo, el grupo trabaja actualmente con las llamadas técnicas de extracción de ADN antiguo, que son más caras y no siempre son efectivas, pero que en algunos casos pueden recuperar parte del código genético.

Debido a todas estas dificultades, la microtomografía computarizada de rayos X surgió como una herramienta más apropiada para estudiar a estos animales. Mediante el análisis de las imágenes del esqueleto realizadas con este aparato, que emite una frecuencia de radiación capaz de generar imágenes en altísima resolución, los investigadores pudieron ubicar al T. marauna con mayor precisión dentro de la familia Apteronotidae, que a su vez forma parte del orden de los peces eléctricos (Gymnotiformes).

Los resultados del análisis filogenético confirmaron que esta especie es la única del género Tembeassu. Asimismo, demostraron que este animal puede estar más cerca evolutivamente de los géneros Megadontognathus y Apteronotus. A las especies de este último, tales como A. albifrons y A. jurubidae, se las conoce popularmente entre los practicantes de la acuariofilia como morenas negras, caballos o, en portugués, ituís-cavalo.

“Este estudio ejemplifica de qué manera puede ayudar una tecnología de punta en el análisis de material biológico depositado en colecciones zoológicas. Esta técnica permite que los investigadores examinen de un modo no invasivo ejemplares raros, cuya anatomía de otro modo no podría estudiarse pormenorizadamente. Asimismo, las imágenes en alta resolución o los videos en 3D generados pueden servir como material didáctico y para la comunicación científica”, dijo Carlos David de Santana, investigador asociado del NMNH y uno de los autores del estudio.

Puede leerse el artículo intitulado Anatomical, taxonomic, and phylogenetic reappraisal of a poorly known ghost knifefish, Tembeassu marauna (Ostariophysi: Gymnotiformes), using X-ray microcomputed tomography (doi: 10.1371/journal.pone.0225342), de Luiz A. W. Peixoto, Aléssio Datovo, Ricardo Campos-da-Paz, Carlos D. de Santana y Naércio A. Menezes, en el siguiente enlace: journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0225342.