NeoFronteras

Las medusas también duermen

Área: Biología — jueves, 21 de septiembre de 2017

Un estudio parece demostrar que las medusas duermen a pesar de carecer de cerebro.

Foto

Todos los vertebrados duermen. Es más, todos los animales relativamente complejos parecen dormir, desde la mosca de la fruta a la ballena azul pasando por ratones y peces. Pero, ¿duermen todos los animales, incluso los más simples?

El propósito evolutivo y origen de este comportamiento animal es uno de los grandes misterios de las neurociencias. Los científicos no pueden explicar como los animales caen en manos de Morfeo durante una gran parte del día, siendo así vulnerables a los depredadores y sin poder comer, aparearse o beber durante ese tiempo. No parece que sea un rasgo que se conserve por evolución, a no ser que produzca beneficios que superen estos inconvenientes.

Entre las hipótesis que se han propuesto que explicarían esos beneficios estarían la limpieza de toxinas de las células del cerebro, conseguir un tiempo para fijar los recuerdos en la memoria o prepararse mejor para un nuevo día.

Un estudio reciente señala que incluso unos animales que no tienen cerebro, como las medusas, también necesitan dormir y que, como las personas, nada más despertarse tienen dificultades para moverse.

A diferencia de otros animales, las medusas en general y las medusas del género Cassiopea en las que se basa este estudio no tienen sistema nervioso central, aunque sí tengan sistema nervioso. Es decir, no tienen cerebro. Básicamente, poseen una red de nervios ubicada en la epidermis a través de la cual interactúan con el medio. El que duerman no deja de ser algo sorprendente al carecer de cerebro. Es el primer ejemplo que se ha encontrado de animal sin cerebro que duerma.

Como las medusas están muy abajo en el árbol filogenético animal, el resultado sugiere que la capacidad de dormir tuvo que aparecer por evolución muy pronto, incluso antes de que apareciera el cerebro.

Paul Sternberg (California Institute of Technology), investigador principal del proyecto, quería saber con este estudio si todos los animales duermen.

Todos los vertebrados duermen y se sabía de algunos invertebrados que también lo hacen, como las moscas de la fruta. Además, Sternberg había afirmado que el gusano Caenorhabditis elegans también duerme, pero de esto no todo el mundo estaba convencido. Sobre otros animales más primitivos aún, como las medusas, no se sabía nada. ¿Cómo de mínimo debe ser una sistema nervioso para que se pierda la capacidad de dormir? Así que Sternberg decidió investigarlo. Para ello recabó la ayuda de Michael Abrams, Claire Bedbrook, Ravi Nath y Lea Goentoro.

Como objeto de estudio eligieron medusas del género Cassiopea, animal de muy pocas centímetros que vive en ciénagas, manglares y otras aguas someras. Las medusa de este género portan algas en el interior de sus cuerpos para que les provea de nutrientes de una menara similar a como hacen los corales. Estas medusas se posan en lecho marino boca abajo con los tentáculos hacia arriba para recibir luz, por lo que parecen coliflores. Estos investigadores dispusieron de unos cuantos ejemplares en una acuario de 35 litros de agua marina.

Los investigadores necesitaban mostrar que estos animales tenían un periodo de baja actividad en donde se redujera su respuesta a los estímulos. Este comportamiento debía estar condicionado por la necesidad de ser alcanzado cuanto más activo ha estado el animal y que la reducción de este periodo de inactividad debía ser seguido de un periodo con mayor descanso.

Como otras medusas, esta especie también se contrae y relaja rítmicamente. Sternberg y sus colaboradores se preguntaron si este comportamiento se daba siempre de manera continua o si había periodos de “descanso” en el que la frecuencia de pulsos fuera menor. Así que grabaron en vídeo durante todo un día a estas medusas y luego contaron manualmente el ritmo de pulsos por minuto.

Descubrieron que durante la noche las medusas pulsaban menos frecuentemente, lo que interpretaron como que dormían. Así que. Para confirmarlo, crearon un programa de análisis de imagen que se encargaría de calcular la frecuencia de pulso de 23 medusas a la vez durante seis días consecutivos. Efectivamente, la actividad de las medusas caía por la noche, como habían sospechado. Por la noche pulsaba 39 veces por minuto, frente a las 60 por minuto cuando estaban “despiertas”.

También comprobaron que “despertaban” rápidamente cuando dejaban caer comida en el acuario. Según Sternberg, es como el olor del café recién hecho por la mañana que te despierta, es como una señal que dice a la medusa que la noche ha terminado y que hay que despertarse. Esto indicaría que están dormidas, no en coma o con algún tipo de parálisis.

A esta especie no le gusta flotar en el agua, si por cualquier circunstancia algo así ocurre, entonces rápidamente se van al fondo para posarse sobre él. Así que engañaron a unas cuantas medusas con un truco en el que utilizaron un tubo de PVC con una malla para hacerlas creer que estaban en el fondo del acuario, pero al cabo de un tiempo, se las llevaba lejos del fondo y se las dejaba caer. Descubrieron que, en este caso, si están “dormidas” la operación de vuelta al fondo les llevaba mucho más tiempo que cuando estaban “despiertas”. Esto lo interpretan como que al despertarse, al igual que los humanos, están un tanto groguis y torpes.

Otra prueba de que las medusas duermen la consiguieron poniendo unos chorros de agua pulsada en el fondo que se activaban durante 6 de las 12 horas de las que constaba la noche. Con ello pretendían perturban el sueño de estos animales. Descubrieron que a la mañana siguiente estaban menos activas, pero volvían a ser las mismas de siempre cuando conseguían dormir bien de nuevo.

Como prueba final administraron a las medusas melatonina, que es una sustancia que induce el sueño en humanos, y entonces las medusas entonces se dormían.

La pega que algún investigador ha puesto es que, quizás, el fenómeno se deba a otros mecanismos, por ejemplo, a que la frecuencia de pulsación esté controlada por la mayor o menor presencia de luz. Aunque muchos otros apoyan los resultados y conclusiones de este estudio.

Los resultados indican que Cassiopea duerme. Pero las medusas, a pesar de su carencia de cerebro, sí tienen neuronas y un sistema nervioso rudimentario. La pregunta es si otros animales que carezcan de neuronas también duermen, como las esponjas, o si seres como los protozoos lo hacen de algún modo. Puede que ni siquiera se necesite más de una célula para dormir. Esto es algo que el grupo de Sternberg quiere ahora investigar.

Además ya han empezado a buscar los genes antiguos que pueden estar detrás del control del sueño para así encontrar alguna pista sobre cómo apareció originalmente este comportamiento por evolución.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5710

Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Caltech.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

11 Comentarios

  1. Tomás:

    Dice el artículo -párrafo 5, última frase-: “Es el primer ejemplo que se ha encontrado de animal sin cerebro que duerma”, y me extraña tan craso error. ¿No duermen nuestros políticos, incluso en el congreso o el senado?

  2. Miguel Ángel:

    ¡Ja, ja, ja!…es una actividad universal.
    Muchas personas no le dan importancia, y puestos a elegir, prefieren pasar sueño que hambre. Pero desde el punto médico habría que decirles que no solo la tiene, sino que la falta de sueño puede producir incluso la muerte: falta de concentración, lentitud en la respuestas y los reflejos, disminución de la conciencia moral, alteraciones de la tensión, aumento de la ingesta de alimentos que lleva a otras patologías…
    Como señalan en la noticia, parecería lógico que, con el devenir evolutivo, hubiesen surgidos especies siempre despiertas.

    Fuertes abrazos. *todavía no he probado la salsa.

  3. Dr. Thriller:

    Tomás, los ínclitos tienen cerebro, pero no lo usan. Hay una cita bíblica por ahí, reiterada, sobre el uso de los órganos sensoriales, lo de tener óidos para oír y no escuchar y tener ojos para ver y no mirar, pues lo mismo, tener cerebro para pensar y reflexionar y usarlo sólo como contrapeso de la columna vertebral.

    Pero si esos ejemplares se producen y medran, es porque la sociedad los fabrica. A unos y a otros, dentro del margen estocástico de producción.

    M.A., creo que si se impide dormir a una persona el cerebro mismo acaba generando (productos) alucinógenos, y efectivamente, he leído en muchos sitios que la falta de sueño produce la muerte. Hay la leyenda, o no, sobre un tipo de tortura que consiste precisamente en la privación de sueño.

    Y efectivamente, nadie sabe por qué se duerme. Si ahora resulta que basta tener sinapsis neuronales y no necesariamente una consciencia emergente, pues entonces habrá que consultar a Penrose. Los árboles a su manera también duermen, aunque esto es fácil de explicar por los obvios cambios del entorno. Pues es el mayor misterio de la evolución, más que el origen mismo de la vida, dado que eso aunque no tengamos ni pajotera idea es claro que sigue algún tipo de leyes que no conocemos que requieren unas condiciones iniciales, pero es que esto no sabemos ni qué es.

  4. Miguel Ángel:

    Las alucinaciones aparecen en torno al 5º día sin dormir, aunque algunos cerebros ya empiezan a generarlas antes. El “insomnio famiiar fatal”, es una enfermedad muy rara en la que afecta a ambos sexos y suele aparecer en la edad adulta, aunque se han descrito casos de aparición infantil y juvenil. Los síntomas principales consisten en insomnio persistente, pérdida de peso, dificultad para hablar, alteraciones del sistema vegetativo, incluyendo sudoración excesiva (hiperhidrosis), fiebre y taquicardia. Existe también dificultad para caminar (ataxia), déficit cognitivo y de las capacidades intelectuales como la memoria y síntomas psiquiátricos, entre ellos alucinaciones, ansiedad y procesos depresivos. También se ha observado la existencia de alteraciones de la visión y movimientos involuntarios (mioclonías). La evolución es progresiva durante un periodo variable de entre 6 y 48 meses, entrando finalmente los pacientes en estado de coma”.
    Sin embargo, el cerebro de estos pacientes sí que experimente microsueños.
    En personas normales, lo más que se ha conseguido durar sin rendirle cuentas a Morfeo, son algo más de 11 días.

  5. Tomás:

    Lamento contradecirte celso Dr.:
    Más o menos, si suponemos -que es, quizá, demasiado suponer, una peso similar para las vértebras, y asimilando la región sacro-coxis a dos de ellas- el centro de gravedad de la vertebral columna debe andar entre la T-8 y T-9 si cuento desde arriba y entre las T-5 y T-4 si cuento desde abajo, así que hago la media y me sale entre la T-6 y T-7. Ya, ya, que las de abajo son más masivas, pero por ahí debe andar. Así que el contrapeso del cráneo, con lo de adentro, es el trasero y no la columna. Pero en la cuestión de tenerlo pero no usarlo por si acaso te echan de la “polidema” puedo estar de acuerdo. Pensar siempre ha sido peligroso y más si es con buena intención.

    Sobre eso de que la sociedad anónima los fabrica, tengo una teoría. Verás: resulta que los poseedores de la pasta no precisan ser políticos, pero sí tener quien les proteja. Una manera sencilla y barata de ascender en el estatus social es meterse en política; basta atacar a los que mandan -vía demos, por ejemplo- para hacerse un hueco. Ello ya permite a unos cuantos vivir del momio sin cultura alguna o con ella, que también cabe pero sin patrimonio. Si a base de sencillas estrategias, como el peloteo, el aplauso y cosas así, logras alcanza un nivel, incluso rasante, aunque sea como simple concejal y consigues que alguien se deje favorecer, la cosa empieza a dar sus frutos. Persistiendo, diciendo siempre -aquí no puede haber fallos- que el pueblo siempre tiene razón (como lo del cliente aunque sea un estúpido; el cliente, no el pueblo que, como digo, siempre tiene razón, ¡faltaría más!), pues ya estás haciendo carrera mientras cobras. No pocos, más de los que yo quisiera alcanzan la cortesería y aun la senatoría. Esos ya pueden considerarse, como mínimo en la más alta escala de la jubilación y, si tienes buena lengua o incluso si sirves para algo, alcanzar un ministerio que, si es de los buenos, te permite intercambiar favores muy, pero que muy, lucrativos consiguiendo llegar al altoestrato económico. Si eres listo guardas las pelas bajo la baldosa o en el colchón o protegido por gobiernos extranjeros, no por bancos de Panamá ni Andorra ni nada de eso, que al final se sabe. En conclusión, o eres un Mesi o cosa así, o te haces político. Lo primero es mucho más difícil. Alcaldes por ejemplo: hay miles; muchos tienen buena voluntad hacia sus ciudadanos y muchos más la saben combinar con mayor o menor decantación (término muy hidráulico) con sus propios intereses. ¡Y funciona! Suelen enriquecerse y codearse con los acaudalados de toda la visa: ricos y, sin embargo, honrados.
    Bueno, que me enrollo casi tanto como vos, querido Dr.
    Chao.

  6. lluís:

    ¿ Se sabe si roncan?

    En cuanto al comentario 2 de Miguel Ángel, soy de los que si no duermen siete horas, están muertos. Prefiero pasar algo de hambre que no dormir.

    Ingenioso el experimento, e incluso debió resultar entretenido llevarlo a cabo.

  7. Tomás:

    Las medusas es difícil que ronquen porque, en la aspiración, tragarían agua. ¡Vaya, lo confundo todo! Sí, sí, sus señorías ronquen -al menos en la intimidad y en catalán; incluso si, aburridos, aman o maman. ¡Oh, esta cabeza! ¿No será cosa de ese médico alemán, creo, que me esconde las cosas y no hay forma de encontrarlas?-. ¡Ahora me tergiversa lo que escribo!
    Ya, ya coordino. Sus señorías sí roncan, pero el compañero les da con el codo para que se den cuenta. Pero no sé si las medusas tienen codo ni si las dejan entrar los foros. ¡Vaya! ¡Otra vez el árabe ese! Sí, es que he recordado que empieza por Al… y casi todo lo que empieza por “al” viene del árabe: almohada, por ejemplo. Pero no sé si nuestros representontos (¡ay, que me da la risa fluixa aznareña!) se llevan la almohada al excoño. -¿Tiene esto algo que ver, en lo profundo del subconsciente con esposa o exposa?- ¿O se llevan la maduixa? ¡Que no! Que una maduixa es una fresa en catalá.
    Mirad, compañeros, veo que el tal Al… me cerca y no doy pie con ano, así que os dejo.

  8. Tomás:

    ¡Fantasía de mi mente! Creí que había escrito algo y ha desaparegut! Algo decía de Al…, pero no recuerdo.

  9. Dr. Thriller:

    Respecto al árabe, hay una palabra curiosa que me gusta citar siempre, fiel a mi espíritu de díptero escrotal (como la manzana ficticia de Newton), respecto a la tropa de afectados por la RAE de que “el castellano se escribe como suena” (mejor llorar que reir). Es árabe de origen. Es ese artefacto que todo el mundo usa para descansar la cabeza al dormir en el lecho todas las noches (o en la hora que fuese), y que a pesar de escribirse “almOhada”, el 100% de los hablantes de castellano que he conocido en mi vida (no tan larga como la tuya, pero no podrá saber a qué altura llegará, eso quedará para los que vengan detrás) pronuncian “almUhada”. Cosas de la consonante bilabial precedente, y una ortografía (vocálica) mantenida desde el siglo XIV.

    Digo también por traer temática de relación onírica, aunque tangencial.

    Respecto al cálculo exacto del centro de gravedad, me temo que estás usando parámetros clásicos o renacentistas. Un especímen sapiens moderno totalmente estragado, cual un político de mediana edad con soprepeso abundante y una inclinación cóccica anómala causada por las lorzas plus michelines (los varones no compensamos con acumulación de grasa glútea como hacen las mujeres, tema hormonal), aderezada con movimientos atrofiantes de las extremidades superiores, y vestimentas ridículas (con calzado lesivo), pues no sé muy bien dónde viene a dejar el centro de gravedad.

    Por ejemplo, nuestro inepto e incapaz presidente, que de estatura andará en algún punto entre el 1.85 y 1.90, debería pesar por complexión (de Mortadelo, M.A. podrá corregirme) unos 85 kg, el negro adelgaza mucho porque con certeza pasa de los 100 (y seguramente 110), lo que indica un acúmulo de masa abdominal indeseable de por lo menos 15 kg (probablemente más). Si prefieres un ejemplo más ostentoso, tenemos el líder del mundo occidental, cuyo masa corporal posiblemente deba andar por los 130 kg o más.

    Si en el fondo estamos bien fabricados, menudo mal uso y la paliza que le damos y mira la gente que tiene pasta lo bien que envejece…

    Respecto a la política, eso son características culturales hispanistanas. En Hispanistán el Ancien Régime pesa muchísimo, y las leyes de la herencia familiar siguen marcando mucho las diferencias entre territorios, de hecho existe derecho civil autonómico aunque limitado a media docena de CCAA creo, el caso paradigmático es el que hereda todo el primogénito y lleva la obligación de mantener y/o colocar a la familia, la recua de miembros del clero que salían de esto da para hablar largo y tendido, pero esto ha degenerado sobre todo en el núcleo duro “castellano” (no necesariamente Castilla misma, que está prácticamente al borde de la extinción) en que al niño tonto se lo mete en política, algo reforzado por el régimen anterior.

    Pero tampoco vamos a fustigarnos, el NSDAP era literalmente un cotolengo, y ya ves. En todas partes cuecen habas. O por lo menos no he visto dónde se comen crudas.

  10. Tomás:

    Pues sí, es cierto que alm-hada se dice tan rápido que no queda claro si está pronunciando una “o” o una “u”, pero yo siempre la he percibido como “o”.

  11. Tomás:

    ¿Y no será que una sola neurona o muy pocas, o el sistema nervioso, por primitivo y simple que sea, también duerme? O esos bulbos cerebroides de los insectos, que han de ser bastante simples, pero asombrosamente eficientes. Es que el cerebro, permanece activo, en buena parte, en los vertebrados, como lo prueban los sueños. No quiero entrar en las diferentes fases del sueño que muestran diferentes actividades. ¿Será, sobre todo el sistema nervioso periférico el que, realmente, descansa, al menos preferentemente?

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.