La presencia de dientes fuera de la boca en vertebrados, un fenómeno que contrasta con las ideas tradicionales sobre la evolución dental, se ha confirmado oficialmente con el pez rata moteado (Hydrolagus colliei) gracias a un estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos (PNAS) el 4 de septiembre, y reseñado por la revista Scientific American, que revela cómo los machos de esta especie desarrollan un apéndice facial, conocido como tenáculo, que desempeña un papel fundamental durante el apareamiento.

El tenáculo es una estructura cartilaginosa exclusiva de los machos adultos, ubicada en la frente y recubierta por hileras de dientes. En reposo, se asemeja a un pequeño bulto blanco entre los ojos, pero al extenderse, adquiere la forma de gancho y muestra púas dentadas. Durante la cópula, los machos lo utilizan para sujetar las aletas pectorales de las hembras, lo que ha sido documentado en videos y respaldado por la presencia de cicatrices en la superficie dorsal de las hembras, según las primeras observaciones del zoólogo estadounidense Bashford Dean.

La investigación reciente, liderada por Karly Cohen de la Universidad de Washington, se basó en la recolección de ejemplares adultos y juveniles de H. colliei en el canal de San Juan, Washington, entre abril de 2022 y agosto de 2023. Posteriormente, se emplearon técnicas de microtomografía computarizada (μCT) para analizar la morfología y el desarrollo del tenáculo en 40 ejemplares de 25 a 80 cm de longitud total, junto con análisis histológicos e inmunohistoquímicos para caracterizar la expresión de los marcadores genéticos Sox2, PCNA y β-catenina activada.

El desarrollo de la peculiar estructura comienza en la fase embrionaria y se observa inicialmente tanto en machos como en hembras recién eclosionadas, aunque solo los primeros lo conservan y desarrollan por completo.

En los juveniles, el tenáculo surge como una condensación celular en la línea media entre los ojos, evolucionando hacia una estructura alargada y cartilaginosa que finalmente emerge a través de la piel de la frente. En tanto, la aparición de los dientes se produce en ejemplares de que miden entre 30 y 50 cm de longitud total.

En promedio, se desarrollan siete filas, con las más próximas a la base formándose primero y mostrando mayor madurez. Cada diente se superpone en la base con su vecino, pero las coronas no se solapan, sino que se interdigitan entre filas. Estas piezas dentales son curvas, cónicas, conservan una cavidad pulpar y presentan puntas altamente mineralizadas.

El proceso de erupción atraviesa el bulbo cartilaginoso anterior del tenáculo, y la mineralización sigue un patrón similar al de los dientes verdaderos de otros condrictios, con la corona formándose antes que la base.

En los adultos, el tenáculo muestra variabilidad en el número total de dientes y filas, aunque el tamaño medio en cada fila es constante. De acuerdo con los investigadores, los centrales de cada fila son más grandes que los laterales, y en la superficie ventral del bulbo anterior aparecen unos más pequeños y desalineados. Por otro lado, las estructuras bucales más nuevas se forman cerca de la base posterior del bulbo, inicialmente sin solapamiento.

A diferencia de los dientes del tenáculo, los dentículos de los claspers pélvicos no presentan una estructura laminar asociada. Estos dentículos, de forma romboidal, se desarrollan a partir de placodas que emergen de la piel y se mineralizan, pero no muestran expresión de Sox2 ni evidencia de reemplazo secuencial bajo la superficie epitelial.

El estudio integra datos de desarrollo con evidencia fósil del tenáculo dentado en el holocefalo carbonífero Helodus simplex, cuyo cráneo muestra el ejemplo más antiguo y primitivo conocido de un tenáculo.

En dicho fósil, el cartílago tenacular se sitúa sobre la región etmoidal y los dientes del tenáculo, dispuestos en una espiral compacta, presentan raíces similares a las de los dientes mandibulares, aunque las coronas son bicúspides y difieren de las formas almohadilladas de la dentición palatal y mandibular. La proximidad del extremo del tenáculo a la dentición maxilar superior en Helodus sugiere la posibilidad de una conexión epitelial durante el desarrollo, lo que habría facilitado la transferencia de competencia dental al apéndice tenacular.

El análisis de la variabilidad morfológica en tenáculos de quimeras actuales muestra una diversidad considerable, probablemente relacionada con funciones reproductivas aún no definidas. En especies como Harriotta raleighana, por ejemplo, los dientes del tenáculo son largos y delgados, mientras que en C. milii son cortos y robustos. En algunas especies, los dientes ocluyen fuera del tenáculo, lo que indica que las células odontogénicas capaces de formar dientes están distribuidas más allá del territorio tenacular.

Así, según PNAS, el desarrollo del tenáculo parece estar regulado parcialmente por hormonas: los machos desarrollan un tenáculo funcional con dientes, mientras que las hembras pueden formar un eje rudimentario que no llega a desarrollar dientes ni a asemejarse a la estructura adulta masculina. Dicho patrón sugiere una vía de desarrollo por defecto que solo madura en los machos y regresa en las hembras, tendencia que también se observa en otras estructuras dérmicas sexualmente dimórficas de las quimeras.

“Esta característica increíble y absolutamente espectacular revierte la antigua suposición de la biología evolutiva de que los dientes son estructuras estrictamente orales”, declaró Cohen en un comunicado de prensa, citado por Scientific American.

El pez rata moteado, una de las especies más abundantes en el estrecho de Puget, pertenece a la categoría de peces cartilaginosos conocidos como quimeras, que se separaron de los tiburones en el árbol evolutivo hace millones de años. Con una longitud aproximada de 60 centímetros, reciben su nombre por sus largas y delgadas colas, que representan la mitad de su longitud.

Durante el cortejo, los machos extienden el tenáculo para intimidar a sus competidores y, en el apareamiento, lo utilizan para sujetar a las hembras por la aleta pectoral.

Antes de este estudio, existían dos teorías sobre el origen de los dientes del tenáculo: una sugería que eran dentículos, un vestigio evolutivo, y la otra que se trataba de dientes verdaderos, como los presentes en la cavidad oral.

“Cuando vimos la lámina dental por primera vez, nos quedamos boquiabiertos”, relató la investigadora. “Fue muy emocionante ver esta estructura crucial fuera de la mandíbula”.

Según las conclusiones, las filas de dientes ganchudos en su tenáculo se retraen y flexionan más que los caninos promedio, lo que le permite engancharse a su pareja mientras nada.

Los tiburones suelen servir de modelo para estudiar los dientes y su desarrollo debido a su gran cantidad que poseen y a su cobertura de dentículos, no obstante, Cohen subrayó que tienen solo una pequeña parte de la diversidad dental que la historia ha plasmado. “Las quimeras ofrecen una visión excepcional del pasado”, afirmó.