NeoFronteras

Nuevas pistas encontradas en las hidras nos hablan otra vez sobre el origen de la visión en los animales.

Hidra. Fuente: Todd Oakley, UCSB.

Usted, amigo lector, que lee estas líneas, lo hace gracias a sus ojos, al sentido de la vista. Al igual que otros animales, puede contemplar el mundo de la misma manera a como lo hacía un trilobites de hace 500 millones de años. Los ojos se inventaron varias veces, y de varias maneras distintas, a lo largo de la historia evolutiva. Pero, ¿cuándo y cómo podemos señalar el origen de la visión? Antes de que existieran ojos propiamente dichos ya había receptores sensibles a la luz y proteínas que operaban en ellos. La proteína rodopsina de nuestra retina es la heredera de aquellas proteínas ancestrales que surgieron hace cientos de millones de años.
Desde hace un tiempo, investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara han estado investigando sobre este tema, descubriendo nuevas aspectos sobre el origen de la sensibilidad a la luz de los animales, especialmente sobre el camino genético que creó las primeras proteínas sensibles a la luz.
Para ello estudian un animal acuático miembro de los Cnidaria que ha estado entre nosotros durante cientos de millones de años: la hidra. Este grupo es el conjunto de animales que incluye corales, medusas y anémonas marinas. La razón de esta elección es que los genes opsin, responsables de la sensibilidad a la luz, están presentes en las hidras, pero no en las esponjas, que se supone que son animales que aparecieron antes en la historia evolutiva. De esto se deduce que los primeros precursores de estos genes pudieron surgir hace más de 600 millones de años, cuando aparecieron los primeros Cnidaria.
La hidra usa proteínas tipo opsin sobre todo su cuerpo, pero están concentradas alrededor de la boca y cerca de la punta del animal. Como las hidras son predadores se especula que usan los sensores de luz para encontrar presas. Aunque las hidras no tienen ojos propiamente dichos u órganos receptores de luz complejos, sí tienen el camino genético necesario para ser sensibles a luz.
En el pasado NeoFronteras ya publicó un resultado sobre este tema proveniente de la misma universidad. En ese caso se cubría la noticia de que habían logrado documentar con precisión las mutaciones específicas que tuvieron lugar en el transcurso de la evolución para que surgiera esta nueva característica natural de la sensibilidad a la luz en algunos seres vivos. Mostraron muy claramente qué mutaciones específicas en un gen particular duplicado (opsin) permitieron a los nuevos genes interactuar con diferentes proteínas de una manera nueva. Hoy en día, estas maneras diferentes de interaccionar están por debajo de la compleja maquinaria genética implicada en la visión que está en varios grupos animales, y que incluye a los humanos.
Pero una cosa es que haya unas proteínas sensibles a la luz y otra que la información de que se ha detectado luz sea recibida por algo o alguien. Ahora, Todd H. Oakley y sus colaboradores han determinado qué gen de canal iónico está relacionado con la sensibilidad a la luz en este animal, que es el mismo canal iónico usado en la visión humana. Publican sus hallazgos en Proceedings of the Royal Society B.
Hay muchos genes implicados en la visión y hay un gen que determina el canal de iones responsable de dar comienzo al impulso nervioso en las neuronas implicadas en la visión. Este gen controla la salida y entrada de iones en el canal, actuando a modo de puerta. Por tanto, controla el impulso nervioso, es decir, la señal que dice que se ha detectado luz.
El gen estudiado es también de tipo opsin, y está presente en la visión de los vertebrados. Usado de un modo diferente también tiene un papel en la visión de otros animales, como los insectos. Aunque la visión en los insectos apareció más tarde en la historia evolutiva que la maquinaria visual encontrada en hidras y vertebrados.
“Este trabajo recoge estudios previos sobre la hidra realizados en mi laboratorio y continua desafiando el malentendido de que la evolución representa una marcha de progreso en escalera, con los humanos situados en la cima”, dice Oakley. “En su lugar, ilustra cómo todos los organismos (humanos incluidos) son una mezcla compleja de características antiguas y nuevas.”
Si ahora ha sido capaz de leer esta noticia es porque hace unos 600 millones de años unas caprichosa secuencia de mutaciones dieron con proteínas sensibles a la luz en el más humilde animal y además éste pudo enterarse del ello.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa de Universidad de California en Santa Bárbara.
El origen genético de la visión.