En los caballitos de mar, el macho no se limita a transportar los huevos. Su bolsa incubadora cambia durante la gestación para proteger a los embriones, facilitarles oxígeno y nutrientes y mantener unas condiciones adecuadas para su desarrollo.
Un estudio realizado principalmente con la especie de caballito de mar Hippocampus erectus ha seguido estos cambios célula a célula. Los investigadores analizaron más de 79.000 células e identificaron los tejidos que forman la bolsa, la vascularizan y crean una capa interna especializada alrededor de los embriones.
La formación de este órgano depende de los andrógenos, las hormonas sexuales masculinas. En un experimento, la exposición a un compuesto androgénico consiguió que las hembras desarrollaran una estructura parecida a la bolsa de los machos. Esto indica que ambos sexos conservan parte de la maquinaria celular necesaria, aunque en condiciones naturales se active en el macho.
Durante el embarazo, la pared interna de la bolsa se engrosa y recibe más vasos sanguíneos, formando una especie de pseudoplacenta. No es una placenta como la de los mamíferos, pero resuelve problemas parecidos: intercambio de gases, transporte de nutrientes, regulación del agua y las sales y remodelación de los tejidos.
El macho también debe evitar que su sistema inmunitario ataque a los embriones, que contienen material genético de la madre. El estudio encontró una reducción de las señales inflamatorias y varias células inmunitarias que podrían mantener esa tolerancia durante la gestación.
La comparación con peces pipa y otros singnátidos sugiere que este sistema evolucionó paso a paso: primero con huevos adheridos a la piel del macho y después con bolsas cada vez más cerradas y complejas.
El resultado es uno de los ejemplos más llamativos de cómo la evolución puede llegar a funciones similares mediante órganos y caminos biológicos completamente distintos.

