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Secuencian el genoma del pulpo

Área: Genética — lunes, 31 de agosto de 2015

La secuenciación del genoma del pulpo nos proporciona pistas sobre sus capacidades cognitivas.

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Las ucronías sobre historias evolutivas alternativas no son más que especulaciones, pero, ya puestos, puede merecer la pena pensar sobre lo que hubiera ocurrido si los vertebrados se hubieran extinguido al poco de aparecer en el Cámbrico. ¿Habría ahora seres inteligentes sobre este planeta?
Si tenemos que buscar al invertebrado más inteligente posiblemente repararíamos en el pulpo, cefalópodo que saca buena puntuación en las pruebas de inteligencia a las que se le somete. Este pariente lejano del caracol aprende rápidamente, resuelve rompecabezas e incluso usa herramientas.
Es posible especular con cefalópodos evolucionados que incluso puedan haber abandonado el agua para adentrarse en tierra firme en una historia evolutiva alternativa. Según esto podría haber pulpos inteligentes con tecnología avanzada en lugar de nosotros ahora mismo.
Pero, ¿a qué se debe esta supuesta inteligencia de los pulpos? La respuesta quizás nos la dé la secuenciación de su genoma que recientemente se ha publicado.
Las secuenciaciones de genomas de distintos seres vivos nos están enseñando muchas cosas sobre el árbol filogenético global y sobre nuestro propio origen, incluso ya nos dice que los seres humanos modernos se cruzaron con los neandertales en el pasado.
La secuenciación del genoma del pulpo, realizada por un consorcio y ahora publicada, no sólo nos habla del origen de su inteligencia, sino que, además, nos proporcionará pistas sobre su sistema de camuflaje o cómo controla los tentáculos y cómo los regenera en caso de amputación.
Según algunos investigadores que estudian los pulpos, como Annie Lindgren (Portland State University y no relacionada con el estudio), tener el genoma del pulpo secuenciado es como tener súbitamente la llave de la biblioteca más grande del mundo que antes sólo se podía ver a través de unas ventanas parcialmente cerradas por persianas.
La publicación de este genoma revela una vasta e inexplorada cantidad de genes novedosos arreglados de manera tal modo que proporcionan soluciones a problemas resueltos de forma similar en el genoma humano.
Es el mayor genoma conocido del mundo de los invertebrados con 2700 millones de pares de bases y con más genes (33.000) que en el genoma humano (20.000-25.000). La tarea no ha sido fácil y a ratos ha demostrado ser confusa.
Entre las sorpresas se encuentra una gran grupo de familia de genes (genes protocadherinos) relacionados con el desarrollo de redes neuronales complejas y que han sido encontrados también en otros animales “superiores” como los mamíferos. Hasta el momento sólo se habían encontrado estos genes en los genomas de vertebrados.
Además, hay genes únicos relacionados con la formación del sistema de visión del pulpo, que, como el de otros cefalópodos consiste, además de en un cerebro grande, en unos ojos similares a los humanos que evolucionaron de forma independiente (y que no sufren de fallos como el desprendimiento de retina).
Para los neurólogos es interesante comprender cómo un grupo de animales completamente distinto ha conseguido desarrollar grandes y complejos cerebros. Gracias a esta secuenciación se podrán entender mejor sus bases moleculares.
El sistema nervioso de los pulpos es complejo y se extiende más allá de su cerebro para distribuirse por todo su cuerpo. Con él consiguen desde guiñar un ojo hasta controlar los cromatóforos responsables de su sistema de camuflaje. Estos cromatóforos son capaces de expandirse y contraerse en un milisegundo y con ello cambiar el patrón geométrico y de color de la piel del pulpo. Con esta secuenciación de genoma se podrá saber más sobre este asunto.
Entre los genes nuevos que se han encontrado hay muchos relacionados con el sentido del gusto que está presente en las ventosas de sus tentáculos.
Toda esta información permitirá saber cómo ha sido la evolución del pulpo desde que se separó de sus parientes los calamares hace 270 millones de años. Una evolución que es difícil de conservar en el registro fósil. En este tiempo el pulpo ha ido evolucionando rápidamente gracias a un sistema de edición de ARN que está también presente en otros seres como los humanos, pero que en los pulpos se da en mayor medida. Además se han encontrado genes transposones que quizás hayan jugado un papel en la evolución de sus capacidades de aprendizaje.
Sin embargo, no se han encontrado pruebas de que el genoma se haya duplicado en el pasado, algo que sí parece que se dio en los vertebrados y que permitió la presencia de genes extras que adquirieron nuevas funciones. Esto ha supuesto una sorpresa para los investigadores, pues se esperaba esta duplicación para así poder alcanzar las características avanzadas de este animal. Al parecer, en este caso, se han conseguido estas propiedades sin necesidad de duplicación. ¿Qué hubiera pasado si esta duplicación se hubiera dado en el pasado? No lo sabemos.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Wikimedia Commons.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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8 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    Con noticias así de sabrosas da gusto volver a sentarse a la mesa. Unos resultados que no hacen sino aumentar su halo de misterio al ser el único animal sin espina dorsal con esos genes relacionados con la inteligencia.
    ¡Feliz reencuentro a todos!…y, en especial a usted, muy querido Neo.

  2. tomás:

    Pues en efecto, por algo el pulpo es uno de mis admirables. Y es que eso de que sean capaces de esos records sin transmisión cultural porque nacen solitarios (aunque a miles) y huérfanos. Es decir, que no pueden aprender de nadie, a diferencia de nosotros, y eso ha de significar que su capacidad está en su ADN y ha de ser formidable. Han de ser capaces de imaginar, de inventar, de improvisar…
    Así que cuando una chica nos llame pulpos, debemos mostrarles, con nuestra inteligencia, merecer ese nombre.

  3. David:

    ?Los calamares y otros animales similares a estos, con concha, no son tan inteligentes como los pulpos.? ?Por que.?

    En el documental, ‘la vida es salvaje’, ya trataban sobre esta posibilidad, al final del mismo. Lo malo es que no estaremos allí los humanos, para poder verlo.

    Otros hablan de que lo próximo serán insectos inteligentes sociales, como las hormigas y abejas (si no hay otros sociales, aparte de estos dos).

    Por mi parte, y con permiso del delfín, el pulpo me parece un animalito mas simpático. Otro que me gusta es el ganso u oca, que también son inteligentes, y son además, parientes de los dinosaurios.

    Un saludo.

  4. Miguel Ángel:

    Querido amigo Tomás:

    Otro aspecto muy peculiar de los cefalópodos es que pueden modificar la expresión de su genoma mucho más rápidamente que otros seres:

    http://elifesciences.org/content/4/e05198

    La razón es que pueden cambiar la forma de editar su ARN sobre la marcha y producir proteínas diferentes, a diferencia de otras especies en las cuales este proceso suele producirse a lo largo de cientos de miles o millones de años. Para que te hagas una idea, el 60% de los ARN estudiados no tenían la misma secuencia que el ADN del que procedían, mientras que en las moscas de la fruta solamente son un 3%.

    Más abrazos.

  5. tomás:

    Querido y gran amigo Miguel Ángel:

    Muchas gracias por el envío y, ciertamente, mi sospecha era fundada; pero no podía suponer, ni de lejos, tal capacidad. ¡Es asombroso!
    Vaya problema para una pop-civilización si, más o menos, seguía nuestros pasos, para las reclamaciones de paternidad. Claro que las mamás-pulpo se mueren cuando sus hijos nacen y no podrían hacerlo. La naturaleza suele ser muy cruel.

    Un fortísimo abrazo.

  6. Miguel Ángel:

    Todavía más grande amigo Tomás:

    Pues no creas: las pruebas de paternidad no deberían ser más complicadas que en otras especies porque se realizan con ADN y, como has podido ver, es a la hora de editar el ARN donde tiene lugar esa asombrosa versatilidad. (La secuencia es: ADN que codifica un ARN y éste último se traduce en proteínas).
    Precisamente es lo más original de la investigación que he enlazado ya que otros estudios suelen centrarse únicamente en el ADN, pero estos investigadores tuvieron la feliz idea de ver lo que ocurría con el ARN y su traducción en proteínas.

    Intentando contestar a David, podemos decir que los pulpos pertenecen a la clase de los cefalópodos junto con las sepias y los calamares. Todos ellos son considerados animales inteligentes a tenor de su conducta en el medio ambiente y también cuando se les estudia en laboratorio. Se puede considerar al pulpo ligeramente más inteligente que las sepias o los calamares por ser el único al que hemos podido observar usando herramientas. Por otra parte, solamente se ha descifrado el genoma completo del pulpo, por lo que todavía no sabemos si las sepias y calamares poseen también esos genes protocadherinos relacionados con la inteligencia.
    Si pasamos a hablar de “otros animales con concha”, podemos fijarnos en otros moluscos (filo al que también pertenecen los cefalópodos) como almejas o navajas: las consideramos mucho menos inteligentes que los cefalópodos ya la explicción más plausible es que se necesita más cerebro para cazar la comida que si uno vive simplemente de filtrar el agua.
    De otros moluscos como los caracoles no tengo mucha idea sobre estudios que se hayan hecho para valorar su inteligencia, pero son considerados también mucho menos inteligentes que los cefalópodos.

    Abrazos.

  7. David:

    Parece que los depredadores, son mas inteligentes que los herbívoros o filtradores de plancton, pues tienen que hacer estrategias para cazar, aunque las posibles presas, también tienen que salir corriendo para ponerse a salvo de los depredadores que se los quieren comer. Aunque las almejas, caracoles y similares, se fijan a rocas, y a filtrar agua, para coger placton, y así todo el día. Los caracoles terrestres, al menos se desplazan para encontrar su comida.

    En la prehistoria, creo recordar que había algo parecido a un pulpo o un calamar con concha, parecido a un caracol o caracola. Lo cual parece raro, pues ni pulpos ni calamares actuales, llevan conchas o caparazones óseos o de hueso. ?para que la querrían.? Lo único que se me ocurre, es que no necesitasen pasarse todo el día nadando.

    En el documental “la vida es salvaje”, especulaban con que el pulpo, podría evolucionar a anfibio, para poder escapar de sus posibles depredadores, pero no por alguna posible razón. Después evolucionarían en dos especies diferentes, una depredadora, y otra que viviría entre los arboles, como los monos. Serian una copia de estos y nosotros los humanos, pero con otra forma. Curioso todo esto. Y si no son una copia de nosotros, espero que no necesiten desarrollar religiones ni se pongan a soñar con viajes interestelares e intergalácticos, como hacemos nosotros, a través de la ciencia ficción, (Hay gente que afirma que lo que uno sueña, termina haciendose realidad despues. Pero como ya se ha dicho aqui que una cosa son deseos, y otra realidad, …), aunque su mundo, pueda parecer entonces, un poco mas aburrido, seria mas racional que el nuestro, con los pies puestos sobre el suelo. Y sobre todo, espero que sea mas felices que nosotros y puedan llevar una vida mas sencilla que la que nosotros llevamos, con sus defectos y sus virtudes (o con sus luces y sus sombras); y que funcione mejor. Vamos a ver…

  8. tomás:

    Creo, amigo David, que te refieres al nautilus y al allonautilus que, aun en trance de desaparición, todavía existen. Son cefalópodos con una hermosa concha y se consideran fósiles vivientes pues me parece que se formaron durante el Cámbrico. Yo, desgraciadamente, tengo una caracola del primero en casa. Cuando la compré, hace ya muchos años, no sabía que estaban en la fatídica lista. Tan bella es que la elegí como símbolo de una empresa que tuve. Creo que el segundo que te nombro está casi extinguido.
    La concha la precisan para su desplazamiento vertical, pues el animal ocupa solo la parte más ancha y el resto lo emplea para llenarlo o vaciarlo de un líquido producto de su metabolismo -es de suponer- que desplazando o no agua de mar . Con ello sube o baja, lo que creo que sucede según sea de noche o de día. El movimiento horizontal lo hacen con un sifón y no creo que sean muy rápidos.
    Pero también la sepia tiene su “concha” escondida, recubierta por la piel. Se llama pluma y es de carbonato cálcico y muy poroso. También lo utilizan para desplazamiento vertical, aunque el horizontal es mucho más rápido que en sus primos los nautilus.

    Y sobre esa futura pop-aérea población, les deseo lo mejor, a no ser que nos los hayamos comido antes a todos, que parece haber opiniones de que, entre el cambio climático y lo apetitoso del pulpo a la feira, pueden acabar en peligro de extinción.

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