Un estudio reciente publicado en la revista científica iScience revela que las tortugas son los primeros vertebrados conocidos que utilizan dos mecanismos diferentes para formar las escamas de la cabeza: uno basado en señales genéticas y otro puramente mecánico. Este descubrimiento mejora nuestra comprensión de la evolución y abre puertas a innovaciones tecnológicas.
Tradicionalmente, las estructuras de la piel como las escamas, las plumas y el pelo en los vertebrados se originan a partir de placodas, regiones especializadas de la epidermis controladas por señales genéticas altamente conservadas. Sin embargo, los cocodrilos presentan una excepción: sus escamas de la cabeza se forman a través del plegamiento físico de la piel en crecimiento. Científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) han descubierto ahora que las tortugas combinan ambos procesos, un enfoque sin precedentes entre los vertebrados.
Utilizando microscopía de lámina de luz 3D y modelado computacional, el equipo demostró que simples fuerzas físicas son suficientes para generar los patrones irregulares observados en las escamas de las tortugas. Los modelos simulados, ajustando parámetros como la rigidez del tejido y la tasa de crecimiento, lograron replicar las formas escamosas reales observadas en diferentes especies de tortugas. Este hallazgo desafía los paradigmas tradicionales de la biología del desarrollo.
Desde una perspectiva evolutiva, las tortugas (Testudinata) son los parientes vivos más cercanos de los cocodrilos y las aves. El hecho de que las tortugas y los cocodrilos compartan el mecanismo físico para la formación de escamas sugiere que se trata de un rasgo ancestral, presente en el último ancestro común del grupo. Esta investigación destaca el papel activo de la física en la morfogénesis, el proceso biológico que hace que un organismo desarrolle su forma.
Más allá de su impacto académico, este estudio abre puertas a innovaciones tecnológicas. Al comprender cómo la naturaleza crea estructuras complejas basadas en reglas físicas simples, surgen oportunidades para avances en biomimética, medicina regenerativa y diseño de materiales. Esta investigación demuestra cómo el plegamiento mecánico puede dar forma a patrones biológicos, ofreciendo soluciones prácticas inspiradas en la naturaleza.