Regresar a
[Sistema esquelético]
Las aletas
pareadas son apéndices que aparecen simétricamente a ambos lados del
cuerpo. En los gnatóstomos existen normalmente dos pares: aletas pectorales
y pélvicas, homologables respectivamente con las extremidades anteriores y
posteriores de los tetrápodos. Su origen fue una de las grandes innovaciones de
la historia de los vertebrados porque permitió mejorar el control de la
orientación, frenado, estabilidad y maniobrabilidad durante la natación. No
parece que las primeras aletas pares evolucionaran principalmente para producir
propulsión; su función debió relacionarse inicialmente con el control
hidrodinámico, aunque posteriormente numerosos linajes las transformaron en importantes
superficies propulsoras.
La comparación con
las alas de geometría variable de un avión resulta útil como analogía
funcional: cambiar la orientación y superficie efectiva de una aleta modifica
las fuerzas ejercidas por el agua sobre el cuerpo. Sin embargo, las aletas son
estructuras biológicas activas, controladas por músculos, articulaciones y
sistemas sensoriales, y pueden producir fuerzas en múltiples direcciones.

Figura
1. [La
geometría variable del F-14] sirve como analogía para entender cómo
los peces ajustan sus aletas según la velocidad y la maniobra. A baja
velocidad, superficies más extendidas favorecen control, frenado y giros;
a mayor velocidad pueden reducirse o alinearse con el cuerpo. En peces, estas
superficies son flexibles y controladas neuromuscularmente, modificando ángulo,
rigidez y curvatura.
Los ciclóstomos
actuales, como lampreas y mixinos, carecen de aletas pares, pero el
registro fósil demuestra que la situación de los vertebrados sin mandíbula fue
más diversa. Algunos ostracodermos desarrollaron apéndices pectorales,
aunque las aletas pélvicas aparecieron posteriormente. La evidencia anatómica,
fósil y genética sugiere, por tanto, que las aletas pectorales evolucionaron
antes que las pélvicas (Adachi et al., 2016). PubMed Central (PMC)

Figura
2. [Los
peces sin mandíbula modernos], como lampreas y mixinos, carecen de aletas
pares pectorales y pélvicas. Su locomoción depende principalmente de la musculatura
axial y de aletas medianas dorsales y caudales. Esta condición
conserva rasgos útiles para estudiar etapas anteriores a la evolución de las aletas
pareadas, cuyos programas genéticos fueron posteriormente reutilizados en
los gnatóstomos.
La clasificación
histórica de las aletas utilizó términos como metapterigio y arquipterigio.
Los anatomistas del siglo XIX intentaban reconstruir el origen de las
extremidades disponiendo de pocos fósiles transicionales. Actualmente estas
categorías resultan útiles para describir determinadas arquitecturas, pero no
deben entenderse como dos etapas obligatorias de una secuencia evolutiva. En el
patrón metapterigial existe un eje endoesquelético predominante con
radiales distribuidos principalmente hacia uno de sus lados, mientras el
arquipterigio presenta radiales organizados a ambos lados del eje.

Figura
3. Durante el siglo XIX se distinguieron dos
modelos principales de [aletas
pares]: la arquipterigial, con un eje central y radiales a ambos
lados, y la metapterigial, con predominio de un eje posterior. Los
fósiles posteriores demostraron que esta división era demasiado simple. Hoy se
reconoce una diversidad evolutiva mucho mayor, con múltiples
combinaciones anatómicas y transiciones entre distintos patrones.
La enorme variedad
fósil descubierta posteriormente mostró que las aletas pares evolucionaron
mediante una radiación de configuraciones intermedias y especializadas,
no mediante una transformación única y lineal. Las revisiones modernas
consideran que el problema del origen de las aletas pareadas continúa abierto y
debe resolverse combinando paleontología, embriología, anatomía comparada y
genética del desarrollo (Miyake et al., 2024). PubMed
Figura 4. Aleta
metapterigial y distribución asimétrica de los elementos radiales.
En los peces
pulmonados actuales puede encontrarse una organización muy distinta. En Neoceratodus
forsteri, por ejemplo, existe un largo eje endoesquelético central
con radiales dispuestos a ambos lados, condición tradicionalmente denominada
arquipterigial. Sin embargo, esta aleta es una especialización propia de los
peces pulmonados modernos y no debe considerarse una copia intacta de la aleta
ancestral de todos los gnatóstomos.

Figura
4. [Un
arco branquial] sostiene las branquias y participa en respiración
y alimentación. Sus rastrillos protegen y filtran, mientras los filamentos
realizan el intercambio gaseoso. Gegenbaur propuso que las aletas
pares derivaban de arcos branquiales. Aunque esa idea clásica no fue
confirmada, estudios modernos sugieren posibles similitudes profundas de
desarrollo y homología seriada entre ambas estructuras.

Figura
5. [Neoceratodus
forsteri] es un pez pulmonado australiano perteneciente a
Sarcopterygii y cercano evolutivamente a los tetrápodos. Combina branquias y
pulmón, y posee aletas lobuladas con eje endoesquelético segmentado
y radiales. Su anatomía y enorme genoma permiten estudiar la evolución de
las extremidades, aunque sus aletas modernas son especializaciones propias
y no copias directas del ancestro tetrápodo.

Figura
6. [La
aleta anterior de Neoceratodus forsteri] posee un eje
endoesquelético segmentado con radiales preaxiales y postaxiales, rodeado
por musculatura y lepidotriquios dérmicos. Su organización
arquipterigial es muy distinta del quiridio tetrápodo. Aunque comparte
programas de desarrollo con las extremidades, representa una especialización
sarcopterigia propia, no una etapa directa hacia brazos y patas terrestres.
Hipótesis de los arcos branquiales
Después de la
aceptación de la evolución como marco explicativo de la anatomía comparada, los
investigadores del siglo XIX comenzaron a buscar homologías profundas
entre distintas partes del cuerpo. Carl Gegenbaur propuso que las aletas
pectorales y su cintura podían haberse originado mediante la transformación
de uno de los arcos branquiales posteriores. Su hipótesis se apoyaba
principalmente en comparaciones anatómicas de tiburones y posteriormente en la
peculiar aleta de Neoceratodus.

Figura
7. [La
hipótesis de los arcos branquiales] proponía que las aletas
pectorales evolucionaron a partir de un arco faríngeo posterior. Sus radios
branquiales se habrían alargado y reorganizado hasta formar una estructura
semejante a una aleta. Aunque no existe una secuencia fósil que lo confirme,
estudios modernos sugieren similitudes embrionarias y regulatorias entre
arcos branquiales y región pectoral.
En esta
interpretación, componentes del arco branquial habrían producido la
cintura pectoral, mientras los radios asociados habrían sido transformados
progresivamente en los elementos internos de la aleta. Esta propuesta permitía
relacionar dos sistemas repetidos del organismo: los arcos faríngeos
cefálicos y los apéndices pectorales. Sin embargo, presentaba dificultades
importantes. No explicaba satisfactoriamente el origen de las aletas
pélvicas, situadas muy lejos de la región branquial, y tampoco concordaba
fácilmente con las diferencias entre las cinturas pectoral y pélvica.
La hipótesis fue
abandonada durante gran parte del siglo XX porque se consideraba que los arcos
branquiales y las aletas poseían orígenes embrionarios diferentes. Los
arcos faríngeos reciben importantes contribuciones de la cresta neural,
mientras el esqueleto de las aletas procede principalmente del mesodermo de
la placa lateral.
No obstante,
investigaciones modernas han recuperado parte de la pregunta planteada por
Gegenbaur. Estudios en la raya Leucoraja erinacea muestran semejanzas de
desarrollo y regulación entre los arcos branquiales y los apéndices pares,
aunque esto no demuestra que una aleta sea simplemente un arco branquial
transformado. La evidencia actual permite plantear posibles homologías
seriadas parciales o una reutilización de programas de desarrollo comunes,
pero no valida la hipótesis clásica en su forma original (Sleight & Gillis,
2020). PubMed Central (PMC)
Por ello, el origen
de la cintura pectoral pudo involucrar una historia más compleja en la que se
combinaron contribuciones craneales y postcraneales, en vez de derivar
completamente de una única estructura ancestral (Diogo, 2020). American Association for Anatomy
Hipótesis del pliegue muscular y dérmico
Francis Balfour,
James Thacher y otros anatomistas del siglo XIX propusieron una alternativa
conocida actualmente como hipótesis del pliegue lateral de las aletas.
Según esta idea, los apéndices pares habrían evolucionado a partir de una
estructura longitudinal situada a cada lado del tronco. Posteriormente, gran
parte de este pliegue habría desaparecido y habrían permanecido dos regiones
principales: una anterior, que originaría las aletas pectorales, y otra
posterior, que produciría las aletas pélvicas.

Figura
8. [La
hipótesis del pliegue lateral] propone que las aletas pares surgieron
a partir de pliegues longitudinales continuos a ambos lados del cuerpo. Con la
evolución, las regiones intermedias se redujeron y quedaron separadas las aletas
pectorales y pélvicas, que adquirieron radiales, musculatura y cinturas
propias. Aunque comparte apoyo embrionario y genético, la transformación exacta
todavía no está demostrada definitivamente.
La propuesta
recibió interés porque las aletas medianas también pueden desarrollarse
inicialmente como pliegues continuos que después se regionalizan. Además,
algunos vertebrados fósiles presentan expansiones laterales o series de
estructuras pares que podrían recordar condiciones intermedias. Sin embargo, ninguna
serie fósil demuestra de manera concluyente una transformación continua desde
un gran pliegue lateral hasta las cuatro aletas típicas de los gnatóstomos. Por
ello, tampoco esta hipótesis puede considerarse demostrada (Miyake et al.,
2024). PubMed

Figura
9. [Myllokunmingia]
fue un vertebrado del Cámbrico temprano con posibles pliegues
ventrolaterales, interpretados históricamente como apoyo a la hipótesis
del pliegue lateral. Sin embargo, su conservación es incompleta y no
demuestra directamente el origen de las aletas pares. Estudios fósiles,
embrionarios y genéticos modernos sugieren una evolución compleja mediante regionalización,
cooptación genética y transformación de estructuras ancestrales.
La evidencia fósil
debe interpretarse cuidadosamente. Estructuras laterales presentes en
vertebrados cámbricos como Myllokunmingia han sido discutidas como
posibles antecedentes de superficies estabilizadoras, pero su homología directa
con las aletas pares de los gnatóstomos continúa siendo incierta. Lo
mismo ocurre con las múltiples espinas presentes en algunos “acantodios”:
resultan importantes para comprender la experimentación evolutiva temprana con
apéndices, pero no constituyen necesariamente fragmentos conservados de un
pliegue continuo ancestral.
La genética del
desarrollo aporta otra dimensión al problema. Un gen especialmente importante
es TBX5, necesario para iniciar y organizar el desarrollo de las aletas
pectorales y extremidades anteriores. Lampreas y otros vertebrados sin aletas
pares poseen genes relacionados, pero los gnatóstomos desarrollaron un patrón
regulatorio nuevo que extiende la expresión de TBX5 hacia la región donde
emerge la aleta pectoral. Experimentos funcionales indican que este cambio
regulatorio pudo ser fundamental para el origen de los primeros apéndices pares
(Adachi et al., 2016). PubMed Central (PMC)
Los genes TBX4 y
TBX5 derivan de la duplicación de un gen ancestral relacionado con Tbx4/5.
El cefalocordado anfioxo conserva una versión única capaz experimentalmente de
activar parte del programa de una extremidad, pero carece de los elementos
reguladores necesarios para expresarla en la posición de una extremidad
verdadera. Por ello, la evolución de las aletas no requirió necesariamente
inventar proteínas completamente nuevas; fue decisiva la modificación de cuándo
y dónde se expresaban genes ancestrales (Minguillón et al., 2009). PubMed Central (PMC)

Figura
10. [Aletas
en acantodios]. Los acantodios muestran una gran diversidad de espinas
y apéndices pares. Algunas formas, como Brochoadmones milesi,
poseían varios pares de espinas prepélvicas asociadas con pequeñas aletas.
Estos fósiles apoyan la idea de una evolución compleja de los apéndices, con
múltiples configuraciones anatómicas. No representan una etapa lineal, sino una
radiación temprana de experimentación morfológica en gnatóstomos.
Otro regulador
importante es Sonic hedgehog (SHH). No debe describirse simplemente como
un gen que “alarga los huesos”. SHH participa fundamentalmente en la organización
anteroposterior del brote de la extremidad, controla identidades y número
de elementos esqueléticos y actúa dentro de una red que incluye genes HOX
y GLI3. Cambios en esta red fueron importantes durante la transformación
de las aletas hacia extremidades con autopodio y dedos (Tanaka, 2016). ScienceDirect

Figura
11. [El
desarrollo de las aletas pares] depende de genes reguladores
ancestrales. TBX5 participa principalmente en las aletas pectorales y TBX4
en las pélvicas. Ambos derivan de un gen ancestral relacionado con Tbx4/5.
Posteriormente, SHH organiza el patrón anteroposterior y, junto con FGF,
GLI3 y HOX, regula el crecimiento y diferenciación del esqueleto
apendicular.
Desarrollo embrionario del quiridio de los tetrápodos
El quiridio
es la extremidad típica de los tetrápodos y se organiza en tres regiones
principales: estilopodio, zeugopodio y autopodio. En la extremidad
anterior, estas regiones corresponden respectivamente al húmero; radio y ulna;
y carpos, metacarpos y dedos. En la extremidad posterior corresponden al fémur;
tibia y fíbula; y tarsos, metatarsos y dedos.

Figura
12. [El
quiridio tetrápodo] se desarrolla en tres regiones: estilopodio,
que forma húmero o fémur; zeugopodio, que origina radio-ulna o
tibia-fíbula; y autopodio, que produce carpos/tarsos, metapodios y
dígitos. El autopodio no gira literalmente, sino que cambia su orientación
durante el crecimiento. Genes como FGF, SHH, WNT, GLI3 y HOX regulan
este patrón embrionario.
La extremidad
aparece inicialmente como un brote de mesodermo cubierto por ectodermo.
Su crecimiento está regulado por una compleja interacción entre la cresta
ectodérmica apical, señales FGF, la zona de actividad polarizante y SHH,
además de genes HOX. La formación de las diferentes regiones no consiste
simplemente en añadir huesos uno tras otro; diferentes poblaciones celulares
adquieren identidades espaciales a medida que el brote crece (Yano &
Tamura, 2013). PubMed Central (PMC)
En los
sarcopterigios fósiles pueden reconocerse progresivamente regiones comparables
con este patrón. Eusthenopteron ya posee un húmero, radio y ulna
claramente identificables, aunque distalmente conserva numerosos radiales y
radios dérmicos.

Figura
13. [La
aleta pectoral de Eusthenopteron] conserva un eje metapterigial
recto con radiales proyectados lateralmente. El húmero corresponde
al estilopodio y radio-ulna al zeugopodio, pero todavía no existe un
autopodio verdadero con dedos. La transición hacia Tetrapoda implicó reorganización
distal, reducción de lepidotriquios y nuevas articulaciones, produciendo
gradualmente el patrón de la extremidad terrestre.
Formas más próximas
a Tetrapoda muestran una reorganización todavía mayor. Panderichthys y Tiktaalik
poseen regiones distales complejas, y en Tiktaalik varios radiales se
articulan entre sí y con elementos comparables al ulnare e intermedium. Por
ello puede reconocerse una organización parcial equivalente a estilopodio,
zeugopodio y región distal, aunque continúan existiendo radios dérmicos y
no existen verdaderos dedos (Yano & Tamura, 2013). PubMed Central (PMC)
La aparición de
dedos ocurrió todavía en animales predominantemente acuáticos. Acanthostega
poseía ocho dedos en cada extremidad anterior y estaba lejos de ser un
caminante terrestre eficiente. Esto demuestra que la evolución del quiridio no
fue una respuesta repentina a caminar sobre tierra; muchas de sus
características aparecieron mientras estos vertebrados todavía utilizaban
extensamente ambientes acuáticos (Clack, 2009). Annual Reviews

Figura
14. [El
quiridio tetrápodo] se organiza en estilopodio, zeugopodio y
autopodio. Durante el desarrollo, la región distal no gira literalmente,
sino que cambia su patrón de crecimiento y organización genética. Genes
como SHH, GLI3 y HOX permiten formar carpos, metapodios y dedos. Esta
reorganización ayuda a explicar la transición evolutiva desde aletas
lobuladas hacia manos y pies.
La antigua idea de
que el autopodio simplemente “gira como un gancho” durante el desarrollo debe
tratarse como una representación geométrica histórica, no como una
rotación literal de un conjunto de huesos ya formados. El patrón distal surge
mediante reorganizaciones del crecimiento, condensaciones cartilaginosas y
cambios en redes reguladoras que incluyen SHH, GLI3 y genes HOX 5′. La
transición evolutiva también implicó la pérdida progresiva de los lepidotriquios,
mientras el endoesqueleto distal adquirió mayor importancia (Tanaka, 2016;
Bayramov et al., 2026). Frontiers
La comparación
entre fósiles y embriones muestra así que los genes utilizados para
construir dedos no aparecieron repentinamente con los tetrápodos. Buena
parte de la maquinaria genética ya estaba presente en peces y fue modificada
mediante cambios en su regulación espacial y temporal. El quiridio representa,
por tanto, una profunda reorganización y especialización de programas
ancestrales de desarrollo de las aletas, acompañada por transformación del
endoesqueleto, reducción de radios dérmicos y aparición de nuevas
articulaciones.
Referencias
Adachi, N.,
Robinson, M., Goolsbee, A., & Shubin, N. H. (2016). Regulatory evolution of
Tbx5 and the origin of paired appendages. Proceedings of the National
Academy of Sciences, 113(36), 10115–10120. Artículo en PNAS
Bayramov, A. V.,
Mednikov, D. N., & Zaraisky, A. G. (2026). Evolutionary pathway and genetic
mechanisms of fin-to-limb transition in vertebrates. Frontiers in Cell and
Developmental Biology, 14, 1784849. Artículo en Frontiers
Clack, J. A.
(2009). The fin to limb transition: New data, interpretations, and hypotheses
from paleontology and developmental biology. Annual Review of Earth and
Planetary Sciences, 37, 163–179. Artículo en Annual Reviews
Diogo, R. (2020).
Cranial or postcranial—Dual origin of the pectoral appendage of vertebrates
combining the fin-fold and gill-arch theories? Developmental Dynamics, 249(10),
1182–1200. Artículo en Developmental Dynamics
Minguillón, C.,
Gibson-Brown, J. J., & Logan, M. P. O. (2009). Tbx4/5 gene duplication and
the origin of vertebrate paired appendages. Proceedings of the National
Academy of Sciences, 106(51), 21726–21730. Artículo en PNAS
Miyake, T., et al.
(2024). Paired fins in vertebrate evolution and ontogeny. Journal of
Evolutionary Biochemistry and Physiology. Registro en PubMed
Sleight, V. A.,
& Gillis, J. A. (2020). Embryonic origin and serial homology of gill arches
and paired fins in the skate, Leucoraja erinacea. eLife, 9,
e60635. Artículo en eLife
Tanaka, M. (2016).
Fins into limbs: Autopod acquisition and anterior elements reduction by
modifying gene networks involving 5′Hox, Gli3, and Shh. Developmental
Biology, 413(1), 1–7. Artículo en Developmental Biology
Yano, T., &
Tamura, K. (2013). The making of differences between fins and limbs. Journal
of Anatomy, 222(1), 100–113. Artículo en Journal of Anatomy