Un estudio muestra que las esponjas y el resto de los animales no parecen tan distantes en el desarrollo del sistema nervioso pese a que las primeras carecen de él.
|
Las esponjas se encuentran entre los animales pluricelulares más simples conocidos. No tiene órganos internos complejos, ni sistema nervioso, ni aparato digestivo ni nada sofisticado. Básicamente filtran el agua a su alrededor y así obtienen su alimento. La forma esponjosa de este animal ayuda a este menester.
La esponja se encuentra muy abajo en el árbol filogenético animal. Tuvo que evolucionar a partir del ancestro común a todos los animales muy pronto. Hay otros animales simples que están en una ubicación similar, aunque un poco más superior. Se trata de las hidras, anémonas, medusas y similares. Pero estos animales cuentan con sistema nervioso, cosa que no tiene la esponja. Algo tuvo que pasar para que apareciera por evolución el sistema nervioso en ese momento.
Un sistema nervioso se basa en células denominadas neuronas que transmiten información entre sí a través de unas conexiones denominadas sinapsis. Cuando más grande y compleja es la red neuronal, cuantas más sinapsis tiene, más complejo es el sistema nervioso en cuestión. Las sinapsis envían señales químicas a otras sinapsis y pueden cambiar su comportamiento con la interacción, algo que se denomina “plasticidad”. Esto proporciona una capacidad de adaptación que no tienen otras células.
Si pensamos, tenemos sentimientos o somos creativos es gracias a nuestro sistema nervioso. Conocer el origen de este complejo sistema es conocer el origen de nuestra esencia. Si uno está interesado en estudiar el origen del sistema nervioso lo ideal es que estudie los animales más simples que han llegado hasta nuestros días, pues constituyen reliquias que son descendientes directos que aquellos primeros animales que aparecieron sobre la Tierra. Una forma de estudiarlos es secuenciar su genoma, que nos proporciona muchas pistas.
Hace un tiempo se logró secuenciar el genoma de Amphimedon queenslandica, una esponja que vive en la Gran Barrera de Coral australiana. Se descubrió que su genoma contiene los mismos genes que dan lugar a la formación se sinapsis. Pero la esponja no tiene sinapsis. Ese resultado nos dice que la aparición del sistema nervioso tuvo que darse muy al comienzo de la evolución de los animales pluricelulares. Pero, ¿por qué las esponjas no tienen sistema nervioso pese a que cuentan con los genes necesarios?
Para revolver este misterio un grupo de científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara se pusieron a estudiar la expresión de estos genes a lo largo del ciclo vital de la esponja. Tenían la esperanza de obtener conocimiento sobre los factores que contribuyeron a la evolución de este sistema celular complejo. Buscaban los mecanismos que coordinan la expresión de los genes que dan lugar a las sinapsis. Según sus resultados las esponjas y el resto de los animales no parecen tan distantes en este punto después de todo.
Para estudiar la expresión genética se centraron en el estudio del ARN de la esponja, pues es la macromolécula que controla la expresión de genes, es decir, de la traducción de genes a proteínas. Puede que tengamos un gen en el ADN nuclear cuya secuencia determine una determinada proteína, pero si no es traducida (expresada) a esa proteína su efecto es nulo. No todos los genes de una célula son expresados, sobre todo si se trata de células especializadas.
Siguiendo esta expresión a lo largo del desarrollo de la esponja comprobaron que los genes que determinan las sinapsis se activaban y desactivaban desordenadamente. En el resto de los animales estos genes se expresan al unísono a lo largo de todo su desarrollo de manera coordinada. Digamos que en el caso de las esponjas la expresión no está coordinada. Según uno de los autores es como si la red de genes que determinan las sinapsis no se interconectaran entre sí.
Se cree que la parte crítica en la evolución del sistema nervioso no fue la invención de los genes que permiten la creación de sinapsis, sino la regulación de genes preexistentes que de algún modo coordinan que la expresión de los genes de sinapsis sea simultánea, un mecanismo que sí se dio en el resto de los animales, pero no en las esponjas.
Estos investigadores planean ahora estudiar en destalle esos pasos que dieron lugar a la formación de sinapsis y los cambios en el sistema nervioso después de que éste empezara a evolucionar.
¿Es el cerebro humano poco más que el mismo tipo de material pero en mayor cantidad que en otros seres o hubo cambios cualitativos?
Interesante esta aventura del sistema nervioso en busca de su propio origen. A veces un sistema sí es capaz de conocerse a sí mismo o, al menos, de intentarlo.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3864 [1]
Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original. [2]
Foto de cabecera: Amphimedon queenslandica. Fuente: UCSB.
El origen del sistema nervioso encontrado en las esponjas. [3]
Multicelularidad, cáncer y esponjas. [4]