Un cráneo lleno de sorpresas: los secretos evolutivos del cerebro de los peces salen a la luz
Durante décadas, los científicos creyeron que el interior del cráneo de los peces reflejaba fielmente su cerebro. Un nuevo estudio desmonta esa idea y revela una diversidad cerebral tan extrema que podría cambiar cómo entendemos la evolución de los vertebrados.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Vista dorsal de un pez cebra juvenil obtenida mediante escáneres 3D de alta resolución: los huesos y escamas aparecen en azul y los vasos linfáticos en naranja. Estudios recientes sobre peces de aletas radiadas revelan que la diversidad de sus cerebros y cavidades craneales es mucho mayor de lo que se pensaba. Daniel Castranova, Dr. Brant M. Weinstein, Bakary Samasa / Institutos Nacionales de la Salud (NIH) / Instituto Nacional Eunice Kennedy Shriver de Salud Infantil y Desarrollo Humano / Sección de Organogénesis de Vertebrados / https://www.nikonsmallworld.com/
Un cráneo lleno de sorpresas. Lo que parecía una cavidad ósea más en la cabeza de los peces acaba de abrir una ventana inesperada a la evolución del cerebro de los vertebrados, animales que tienen columna vertebral y un esqueleto interno. Se incluyen aquí los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.
Un estudio internacional liderado por investigadores de las univerdidades de Harvard y Míchigan, en Estados Unidos, revela que los peces de aletas radiadas o Actinopterygii —el gigantesco grupo de peces óseos, con más 30.000 especies actuales y que incluye desde salmones, truchas, atunes, sardinas y salmones hasta lenguados, caballitos de mar y multitud de peces abisales— poseen una diversidad anatómica cerebral mucho mayor de lo que se pensaba.
Y, sobre todo, que el molde de la parte interna del cráneo de estos peces no cuenta fielmente la historia de su cerebro.
El molde interno del cráneo que permite reconstruir cerebros de animales extinguidos
La investigación, publicada en la revista Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences, aborda una vieja obsesión de paleontólogos y neurocientíficos: cómo reconstruir cerebros de animales extinguidos cuando el tejido blando casi nunca fosiliza. Desde hace décadas, los científicos utilizan los llamados endomoldes o moldes endocraneles, las cavidades internas del cráneo que alojaron el encéfalo, como una especie de negativo anatómico de este.
En dinosaurios, mamíferos o aves, esos moldes suelen ofrecer pistas bastante fiables sobre el tamaño y la forma cerebral. Pero nadie había comprobado si ocurría lo mismo en los actinopterigios, la clase que representa aproximadamente el 95% de todas las especies de peces actuales y cerca de la mitad de todos los vertebrados vivos. Estas criaturas habitan ecosistemas extremadamente diversos: desde fosas oceánicas abisales hasta ríos del Himalaya, lagos amazónicos o charcas desérticas.
🗣️ «¿Cómo podemos afirmar que comprendemos la evolución, y especialmente la del cerebro, si desconocemos casi todo sobre la mitad de los vertebrados?», se pregunta Rodrigo Figueroa, investigador posdoctoral del Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva y becario de biodiversidad del Museo de Zoología Comparada de Harvard.
La respuesta corta es que no estamos en disposición de afirmar casi nada.
➡️ «Los endomoldes son malos predictores de la anatomía cerebral en los peces actinopterigios», concluyen los autores tras analizar 86 especies actuales mediante escáneres de alta resolución y reconstrucciones tridimensionales.
Escáneres que sacan a la luz la diversidad craneal
El hallazgo obliga a reinterpretar buena parte de las inferencias realizadas sobre cerebros fósiles de peces antiguos y, al mismo tiempo, revela un paisaje evolutivo extraordinariamente complejo.
Para llegar hasta ahí, los investigadores recurrieron a una técnica llamada dice-CT, una variante de la tomografía computarizada que utiliza pigmentos de yodo para hacer visibles los tejidos blandos. Durante semanas, los especímenes, procedentes de museos y colecciones científicas, fueron impregnados con soluciones iodadas antes de pasar por escáneres capaces de reconstruir con enorme detalle tanto el cerebro como la cavidad craneal que lo rodea.
El resultado parece salido de una exposición de arte digital: modelos tridimensionales rosados y beige donde el cerebro y el endomolde flotan superpuestos como esculturas translúcidas. Allí aparece el primer gran descubrimiento. Algunos peces muestran cavidades craneales muy compartimentadas, con regiones diferenciadas que se corresponden aproximadamente con partes del cerebro. Otros, en cambio, poseen espacios internos simples, casi tubulares, donde apenas puede distinguirse una organización anatómica clara.
Reconstrucciones 3D del cerebro (rosa) y endomoldes (beige) en distintas especies actuales de peces actinopterigios, organizadas sobre un árbol evolutivo. El estudio muestra una enorme diversidad en la relación entre cerebro y cráneo, cuestionando la idea de que ambos evolucionan siempre de forma paralela. Cortesía: Rodrigo Figueroa (PRSB, 2026)
El hallazgo más sorprendente: cerebros diminutos dentro de cráneos enormes
La variedad es tan extrema que los autores hablan de una «diversidad morfológica sin precedentes». Peces relativamente cercanos evolutivamente pueden presentar arquitecturas internas radicalmente distintas. En especies primitivas, como los esturiones, los peces espátula o los peces óseos antiguos, el endomolde conserva una organización relativamente reconocible. Pero en muchos teleósteos modernos —el grupo dominante hoy en los océanos y ríos— la relación entre el cerebro y la cavidad craneal se vuelve mucho más difusa.
En algunos casos, el cerebro ocupa menos del 5 % del espacio disponible dentro del cráneo. En otros llega a superar el 60%. Es decir: dos peces de tamaño similar pueden albergar cerebros radicalmente distintos en proporción a su cavidad craneal.
La imagen resulta chocante porque contradice una intuición muy arraigada: que el cerebro rellena más o menos el espacio que tiene disponible. En lo seres humanos y otros mamíferos, la relación entre ambas estructuras es bastante estrecha. Pero los peces parecen jugar con reglas distintas.
🗣️ «Si se hiciera una tomografía computarizada del cráneo de un mamífero y se reconstruyera el cerebro rellenando el espacio vacío del interior, se parecería muchísimo al cerebro real; existe un ajuste muy preciso entre cerebro y cráneo —explica Stephanie Pierce, coautora del estudio, profesora de Biología Organísmica y Evolutiva y conservadora de Paleontología de Vertebrados en el Museo de Zoología Comparada. Y añade—: Pero en estos peces hay cerebros pequeños, cerebros grandes, cerebros lisos, cerebros convolucionados; es asombrosa la cantidad de diversidad que muestran los actinopterigios».
El oído interno también cambia la forma del cráneo de los peces
Parte de esa diferencia tiene que ver con otra estructura fascinante: el laberinto óseo del oído interno. En los peces, los canales semicirculares asociados al equilibrio están íntimamente integrados en la cavidad endocraneal, y alteran de manera profunda su geometría. Los investigadores detectaron variaciones espectaculares en estos canales, especialmente en especies de aguas profundas.
De hecho, el hábitat emerge como uno de los factores más importantes del estudio. Los peces abisales tienden a poseer cerebros relativamente pequeños respecto al tamaño de su cavidad craneal. Según los autores, las condiciones extremas del océano profundo —presión, oscuridad, limitaciones energéticas— podrían favorecer cerebros menos costosos metabólicamente.
La idea no es trivial. El cerebro es uno de los órganos más caros desde el punto de vista energético. Mantener millones de neuronas funcionando requiere enormes cantidades de energía. En un ambiente donde los recursos son escasos, reducir el gasto cerebral puede convertirse en una ventaja evolutiva.
Algunas de las especies de actinopterigios analizadas en el estudio, que comparó la forma del cerebro y la cavidad interna del cráneo en 86 especies actuales. La enorme variedad anatómica observada ayuda a explicar el éxito evolutivo de este grupo, que representa cerca de la mitad de todos los vertebrados vivos. Cortesía: Rodrigo Figueroa
Por qué algunos peces tienen cerebros tan pequeños
«Hay muchas razones que podrían explicar por qué sería beneficioso tener un cerebro diminuto y una cabeza grande —señala Figueroa—. El tejido meníngeo o meninges que rodea ese pequeño cerebro actúa como un amortiguador protector que crea un espacio de seguridad, manteniéndolo a salvo de impactos o de variaciones extremas de presión».
Más allá de las cifras, el trabajo ofrece una reflexión más amplia sobre cómo evoluciona un cerebro dentro de un cráneo. Durante mucho tiempo, los científicos imaginaron que la cavidad ósea actuaba como un molde relativamente rígido que limitaba la forma del encéfalo. Pero la realidad parece bastante más flexible. El cerebro, el cráneo, los músculos y los órganos sensoriales evolucionan juntos en una especie de negociación anatómica permanente.
Algunos peces depredadores del fondo, por ejemplo, muestran cavidades aplanadas que probablemente dejan más espacio para músculos mandibulares o para bocas capaces de engullir presas grandes. En otros casos, la forma del cráneo parece influir de manera en la geometría del endomolde. Pero no existe una regla universal.
Esa ausencia de patrones simples es precisamente lo que más entusiasma a los autores. Durante décadas, la neuroanatomía evolutiva se ha apoyado en modelos relativamente ordenados. Este trabajo revela que, al menos en los peces, la historia fue mucho más experimental.
El estudio cambia cómo interpretar cerebros fósiles de peces
También tiene implicaciones profundas para la paleontología. Los investigadores recuerdan que muchos estudios sobre peces fósiles describían directamente los endomodes como si fueran cerebros fosilizados. Ahora saben que esa equivalencia puede ser engañosa. Un gran espacio craneal no implica necesariamente un gran cerebro, y determinadas protuberancias internas quizá no reflejen estructuras neuronales reales.
🗣️Pierce calificó el estudio como una llamada de atención: Durante décadas, los investigadores asumieron que la forma del endomolde fósil reflejaba directamente la morfología del cerebro y, aunque esa es una suposición bastante válida para la mayoría de los vertebrados, no lo es en los peces. Al comparar endomoldes y cerebros, nuestros resultados muestran que ambos pueden evolucionar siguiendo trayectorias completamente distintas».
Curiosamente, los fósiles excepcionales descubiertos en los últimos años ya apuntaban en esa dirección. Algunos peces paleozoicos conservados de forma extraordinaria mostraban tejidos nerviosos que no encajaban con la forma del endocasto. El nuevo estudio proporciona por primera vez un marco comparativo amplio para interpretar esas rarezas.
Qué implicaciones tiene este descubrimiento para la evolución del cerebro
Los investigadores proponen incluso cambiar parte de la terminología utilizada por los paleontólogos. En lugar de hablar directamente de lóbulos ópticos o cerebelo al describir un fósil, sugieren términos más prudentes como cámara del lóbulo óptico. La diferencia lingüística refleja un cambio conceptual importante: el molde óseo no es el cerebro, sino solo una huella imperfecta.
El trabajo deja abiertas muchas preguntas:
✅ ¿Por qué algunos grupos conservan una correspondencia estrecha entre cerebro y cavidad craneal mientras otros la pierden?
✅ ¿Hasta qué punto influyen el comportamiento, la inteligencia o las estrategias sensoriales?
✅ ¿Existen reglas evolutivas distintas en peces de arrecife, depredadores oceánicos o habitantes de las profundidades?
🗣️«La neurociencia moderna suele centrarse en cartografiar los conectomas de unas pocas especies concretas —apunta Figueroa. Y continúa—: Pero este estudio demuestra que ese enfoque solo ofrece una visión pequeña y limitada de lo que realmente ha evolucionado durante millones de años. Además, plantea más preguntas sobre si las formas cerebrales flexibles y diversas de estos peces fueron la causa de su éxito global, o si fue precisamente su éxito en ambientes tan variados lo que obligó a sus cerebros a adaptarse de maneras tan singulares».
Reconstrucciones 3D de los endomoldes en distintas especies actuales de actinopterigios. Los colores muestran regiones asociadas a diferentes áreas cerebrales y revelan una sorprendente diversidad anatómica en la organización del cerebro y el oído interno. Los ejemplares no están representados a escala. Cortesía: Rodrigo Figueroa
Una lección neuroloógica de los peces
Los propios autores reconocen que apenas están empezando. Su muestra incluye 86 especies, una cifra notable, pero diminuta frente a las casi 30.000 especies de peces de aletas radiadas existentes. Y aun así, el mosaico anatómico que aparece ya resulta desbordante.
Hay algo casi poético en esta historia científica. Durante siglos, el cerebro ha sido considerado el órgano más sofisticado del reino animal, una estructura íntimamente ligada a la inteligencia, la percepción y el comportamiento. Pero este estudio recuerda que el cerebro no evoluciona solo. Lo hace atrapado dentro de un cráneo, condicionado por músculos, órganos sensoriales, presiones ecológicas y restricciones energéticas.
En los peces, esa negociación evolutiva alcanzó soluciones mucho más extravagantes de lo imaginado. Bajo sus cabezas aparentemente simples se esconde una arquitectura anatómica tan diversa como misteriosa.
«Este estudio representa apenas nuestros primeros pasos —dice Pierce—. Nos está ofreciendo una instantánea rápida de cuáles son las grandes tendencias y hacia dónde debemos avanzar ahora».
Y quizá ahí resida la lección más importante del trabajo: incluso en grupos animales que creemos conocer bien, la evolución sigue guardando habitaciones ocultas dentro del cráneo.
Con 87 especies analizadas y unas 30.000 aún pendientes de abordar, Figueroa reconoce la magnitud del reto entre risas: «Quizá hagan falta diez vidas mías y las de todos mis estudiantes del futuro».▪️(7-mayo-2026)
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Peces y cerebro
🐟 ¿Qué son los peces de aletas radiadas o Actinopterygii?
Los actinopterigios son el grupo más diverso de vertebrados del planeta. Incluyen especies como salmones, sardinas, atunes, peces tropicales y caballitos de mar.
🐟 ¿Qué es un endomolde?
Es el molde interno del cráneo que refleja el espacio ocupado por el cerebro y otras estructuras dentro de la cabeza.
🐟 ¿Por qué este estudio es importante?
Porque demuestra que el endomolde no siempre representa fielmente el cerebro en peces, lo que cambia la interpretación de muchos fósiles.
🐟 ¿Por qué algunos peces tienen cerebros pequeños?
Los científicos creen que puede deberse a adaptaciones energéticas, presión ambiental y necesidades fisiológicas relacionadas con la vida en aguas profundas.
Información facilitada por la Universidad de Harvard
Fuente: Rodrigo Tinoco Figueroa, Stephanie E. Pierce. The ray-finned fish blackbox: unprecedented morphological diversity and the interplay between brain and endocast. Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences (2026). DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2025.3277
