A la izquierda, esporas de mixozoos Kudoa iwatai. Cada espora mide aproximadamente 10 micras de anchura. A la derecha, la medusa Aurelia aurita (medusa común). La campana mide aproxidamente 25 centímetros de ancho, 2.500 veces más que las esporas. Imagen: A. Diamant/P. Cartwright. Fuente: Universidad de Kansas.
Un descubrimiento sorprendente podría redefinir cómo interpretan los científicos lo que significa ser un animal.
Esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), investigadores de la Universidad de Kansas (EE.UU.) revelan cómo una medusa -esas plagas marinas con tentáculos urticantes- han evolucionado con el tiempo en organismos microscópicos "muy extraños", hechos de sólo unas pocas células, que viven dentro de otros animales.
La secuenciación del genoma confirma que los mixozoos, un grupo diverso de parásitos microscópicos que infectan a invertebrados y vertebrados anfitriones, son en realidad cnidarios : el filo que incluye medusas, corales y anémonas de mar.
"Este es un caso notable de la degeneración extrema de un plan corporal animal", dice Paulyn Cartwright, profesora asociada de ecología y biología evolutiva e investigadora principal del estudio, en la nota de prensa de la universidad. El plan corporal de un animal es la disposición interna de sus tejidos, órganos y sistemas, su simetría y el número de segmentos corporales y de extremidades que posee.
"En primer lugar, hemos confirmado que son cnidarios. Ahora necesitamos investigar cómo llegaron a ser de esa manera", añade.
La micromedusa parasitaria no sólo ha desarrollado un plan corporal reducido de unas pocas células, sino que, a través de los datos generados en el Servicio de Secuenciación del Genoma del Centro Médico de la universidad, también se ha encontrado que el genoma de los mixozoos se había simplificado drásticamente.
"Era entre 20 y 40 veces más pequeño que el genoma promedio de las medusas", dice Cartwright. "Es uno de los genomas de animales más pequeños jamás conocidos. Sólo tiene unos 20 millones de pares de bases, mientras que el promedio de los cnidarios tiene más de 300 millones. Son genomas diminutos en comparación".
A pesar de la reducción gradual de la estructura del cuerpo y el genoma de la medusa moderna durante millones de años, los mixozoos han conservado la característica esencial de la medusa: su aguijón, o "nematocisto", junto con los genes necesarios para hacerlo.
"Debido a que son tan raros, es difícil imaginar que sean medusas", dice. "No tienen una boca o un intestino. Tienen sólo una pocas células. Pero luego tienen esta estructura compleja que es igual que las células aguijoneantes de los cnidarios. Los tentáculos de las medusas están llenos de ellos -pequeñas armas de fuego".
Esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), investigadores de la Universidad de Kansas (EE.UU.) revelan cómo una medusa -esas plagas marinas con tentáculos urticantes- han evolucionado con el tiempo en organismos microscópicos "muy extraños", hechos de sólo unas pocas células, que viven dentro de otros animales.
La secuenciación del genoma confirma que los mixozoos, un grupo diverso de parásitos microscópicos que infectan a invertebrados y vertebrados anfitriones, son en realidad cnidarios : el filo que incluye medusas, corales y anémonas de mar.
"Este es un caso notable de la degeneración extrema de un plan corporal animal", dice Paulyn Cartwright, profesora asociada de ecología y biología evolutiva e investigadora principal del estudio, en la nota de prensa de la universidad. El plan corporal de un animal es la disposición interna de sus tejidos, órganos y sistemas, su simetría y el número de segmentos corporales y de extremidades que posee.
"En primer lugar, hemos confirmado que son cnidarios. Ahora necesitamos investigar cómo llegaron a ser de esa manera", añade.
La micromedusa parasitaria no sólo ha desarrollado un plan corporal reducido de unas pocas células, sino que, a través de los datos generados en el Servicio de Secuenciación del Genoma del Centro Médico de la universidad, también se ha encontrado que el genoma de los mixozoos se había simplificado drásticamente.
"Era entre 20 y 40 veces más pequeño que el genoma promedio de las medusas", dice Cartwright. "Es uno de los genomas de animales más pequeños jamás conocidos. Sólo tiene unos 20 millones de pares de bases, mientras que el promedio de los cnidarios tiene más de 300 millones. Son genomas diminutos en comparación".
A pesar de la reducción gradual de la estructura del cuerpo y el genoma de la medusa moderna durante millones de años, los mixozoos han conservado la característica esencial de la medusa: su aguijón, o "nematocisto", junto con los genes necesarios para hacerlo.
"Debido a que son tan raros, es difícil imaginar que sean medusas", dice. "No tienen una boca o un intestino. Tienen sólo una pocas células. Pero luego tienen esta estructura compleja que es igual que las células aguijoneantes de los cnidarios. Los tentáculos de las medusas están llenos de ellos -pequeñas armas de fuego".
Utilidad
Los resultados son materia de fascinación científica, pero también podrían tener un efecto comercial. Los mixozoos comúnmente plagan a las poblaciones de peces comerciales como la trucha y el salmón.
"Son un grupo muy diverso de parásitos, y algunos han sido bien estudiados, ya que infectan a los peces y pueden causar estragos en acuicultura importante económicamente", dice Cartwright. "Causan la enfermedad del torneo en el salmón. Los peces comienzan a nadar en círculos: es un problema neurológico causado por un mixozoo".
Cartwright dice que la confirmación de que los myxozoos son cnidarios exigiría la reclasificación de Myxozoa en el filo Cnidaria. Por otra parte, estas medusas micro podrían ampliar la comprensión de lo que constituye un animal.
"Su biología era conocida, pero no sus orígenes evolutivos", dice. "Son microscópicos, con sólo unas pocas células que miden entre 10 y 20 micras. Algunos pensaron inicialmente que eran organismos unicelulares. Pero cuando se secuenció su ADN, los investigadores comenzaron a sospechar que eran animales -sólo que realmente extraños".
¿Qué es un animal?
De hecho, Cartwright dice que rasgos que los científicos consideraban vitales para el desarrollo de los animales están ausentes en los mixozoos.
"Los genes Hox son un ejemplo, que es importante para el desarrollo de todos los animales, y los mixozoos carecen de ellos", dice. "Pero definitivamente son animales porque su origen evolutivo está compartido con las medusas. Pero los animales suelen definirse como organismos pluricelulares macroscópicos, y esto no es eso. Los mixozoos redefinen absolutamente lo que pensamos que son los animales".
Si bien el dramático cambio de animales macroscópicos marinos a parásitos microscópicos parece totalmente único, Cartwright piensa que podría revelar una estrategia de la naturaleza más extendida de lo que se sabía anteriormente.
"Si puede ocurrir una vez en la evolución, sin duda puede volver a ocurrir", dice. En la investigación han participado también centros de Israel, Francia y Estados Unidos.
Los resultados son materia de fascinación científica, pero también podrían tener un efecto comercial. Los mixozoos comúnmente plagan a las poblaciones de peces comerciales como la trucha y el salmón.
"Son un grupo muy diverso de parásitos, y algunos han sido bien estudiados, ya que infectan a los peces y pueden causar estragos en acuicultura importante económicamente", dice Cartwright. "Causan la enfermedad del torneo en el salmón. Los peces comienzan a nadar en círculos: es un problema neurológico causado por un mixozoo".
Cartwright dice que la confirmación de que los myxozoos son cnidarios exigiría la reclasificación de Myxozoa en el filo Cnidaria. Por otra parte, estas medusas micro podrían ampliar la comprensión de lo que constituye un animal.
"Su biología era conocida, pero no sus orígenes evolutivos", dice. "Son microscópicos, con sólo unas pocas células que miden entre 10 y 20 micras. Algunos pensaron inicialmente que eran organismos unicelulares. Pero cuando se secuenció su ADN, los investigadores comenzaron a sospechar que eran animales -sólo que realmente extraños".
¿Qué es un animal?
De hecho, Cartwright dice que rasgos que los científicos consideraban vitales para el desarrollo de los animales están ausentes en los mixozoos.
"Los genes Hox son un ejemplo, que es importante para el desarrollo de todos los animales, y los mixozoos carecen de ellos", dice. "Pero definitivamente son animales porque su origen evolutivo está compartido con las medusas. Pero los animales suelen definirse como organismos pluricelulares macroscópicos, y esto no es eso. Los mixozoos redefinen absolutamente lo que pensamos que son los animales".
Si bien el dramático cambio de animales macroscópicos marinos a parásitos microscópicos parece totalmente único, Cartwright piensa que podría revelar una estrategia de la naturaleza más extendida de lo que se sabía anteriormente.
"Si puede ocurrir una vez en la evolución, sin duda puede volver a ocurrir", dice. En la investigación han participado también centros de Israel, Francia y Estados Unidos.
Referencia bibliográfica:
E. Sally Chang, Moran Neuhof, Nimrod D. Rubinstein, Arik Diamant, Hervé Philippe, Dorothée Huchon, y Paulyn Cartwright: Genomic insights into the evolutionary origin of Myxozoa within Cnidaria. PNAS (2015). DOI: 10.1073/pnas.1511468112
E. Sally Chang, Moran Neuhof, Nimrod D. Rubinstein, Arik Diamant, Hervé Philippe, Dorothée Huchon, y Paulyn Cartwright: Genomic insights into the evolutionary origin of Myxozoa within Cnidaria. PNAS (2015). DOI: 10.1073/pnas.1511468112