Nematostella adulta. Imagen: Timm Nuechter & Thomas Holstein. Fuente: uni Sars Centre.
Un grupo de investigación del uni Sars Centre de Bergen (Noruega) ha arrojado nueva luz sobre el origen evolutivo de la cabeza.
En un estudio publicado en la revista PLoS Biology, los científicos han demostrado que en una anémona de mar simple y sin cerebro, los mismos genes que controlan el desarrollo de la cabeza en animales superiores regulan el desarrollo de la parte delantera de las larvas nadadoras de esta especie.
En muchos animales, el cerebro se encuentra en una estructura específica, la cabeza, junto con los órganos sensoriales y, a menudo, junto con la boca. Sin embargo, en otros animales estos elementos no existen. Esto es así en especies con sistema nervioso pero sin cerebro, como las anémonas de mar y de corales.
En el presente estudio, los investigadores, dirigidos por Fabian Rentzsch, utilizaron la anémona de mar Nematostella vectensis para averiguar si uno de los extremos de esta se correspondía o no con la cabeza de los animales superiores.
Para ello, analizaron la función de los genes que controlan el desarrollo de la cabeza en animales superiores, durante el desarrollo embrionario de la anémona de mar.
"A pesar de tener aspectos completamente diferentes, en la última década ha quedado claro que todos los animales tienen un repertorio de genes similar, entre ellos aquellos necesarios para la formación de la cabeza de los animales superiores", explica en un comunicado del uni Sars Centre el primer autor del artículo de PLosBiology, Sinigaglia Chiara.
En un estudio publicado en la revista PLoS Biology, los científicos han demostrado que en una anémona de mar simple y sin cerebro, los mismos genes que controlan el desarrollo de la cabeza en animales superiores regulan el desarrollo de la parte delantera de las larvas nadadoras de esta especie.
En muchos animales, el cerebro se encuentra en una estructura específica, la cabeza, junto con los órganos sensoriales y, a menudo, junto con la boca. Sin embargo, en otros animales estos elementos no existen. Esto es así en especies con sistema nervioso pero sin cerebro, como las anémonas de mar y de corales.
En el presente estudio, los investigadores, dirigidos por Fabian Rentzsch, utilizaron la anémona de mar Nematostella vectensis para averiguar si uno de los extremos de esta se correspondía o no con la cabeza de los animales superiores.
Para ello, analizaron la función de los genes que controlan el desarrollo de la cabeza en animales superiores, durante el desarrollo embrionario de la anémona de mar.
"A pesar de tener aspectos completamente diferentes, en la última década ha quedado claro que todos los animales tienen un repertorio de genes similar, entre ellos aquellos necesarios para la formación de la cabeza de los animales superiores", explica en un comunicado del uni Sars Centre el primer autor del artículo de PLosBiology, Sinigaglia Chiara.
Un ancestro sin cerebro, común a todos
Cuando la anémona de mar se encuentra en la etapa larval, nada. Pero, en la etapa adulta, esta especie se ancla al suelo marino con uno de sus extremos y utiliza los largos tentáculos de su extremo superior para atrapar a animales pequeños, que se introducen en la única abertura de su cuerpo, situada en el centro del anillo de sus tentáculos.
"Por comparación con otros animales adultos, el extremo inferior de las anémonas se ha considerado tradicionalmente el pie, y el extremo superior la cabeza", señala Rentzsch.
Sin embargo, lo que el grupo de investigación ha constatado es que en la anémona de mar la función del “gen para la cabeza” se encuentra en el extremo que corresponde al ‘pie’ de los animales superiores. Esto fue descubierto gracias al estudio de las larvas de anémonas de mar cuando estas todavía se movían.
"Las larvas nadan con el ‘pie’ de su extremo delantero, que se convierte en su órgano sensorial principal, por lo que en esta etapa dicho extremo en realidad se parece más a lo que podría ser una cabeza", explica Rentzsch. Y, en efecto, los "genes para la cabeza" funcionan en este extremo de las anémonas de mar.
La relación de esta investigación con nuestras cabezas actuales radica en que las anémonas de mar y todos los animales superiores, incluidos los humanos, compartimos un ancestro común sin cerebro, que vivió hace entre 600 y 700 millones de años.
"Al comprender la función de los genes necesarios para la formación de la cabeza –a partir del estudio de la Nematostella- entendemos mejor cómo y a partir de qué sistemas evolucionaron la cabeza y el cerebro de los animales superiores”, concluyen los científicos.
Cuando la anémona de mar se encuentra en la etapa larval, nada. Pero, en la etapa adulta, esta especie se ancla al suelo marino con uno de sus extremos y utiliza los largos tentáculos de su extremo superior para atrapar a animales pequeños, que se introducen en la única abertura de su cuerpo, situada en el centro del anillo de sus tentáculos.
"Por comparación con otros animales adultos, el extremo inferior de las anémonas se ha considerado tradicionalmente el pie, y el extremo superior la cabeza", señala Rentzsch.
Sin embargo, lo que el grupo de investigación ha constatado es que en la anémona de mar la función del “gen para la cabeza” se encuentra en el extremo que corresponde al ‘pie’ de los animales superiores. Esto fue descubierto gracias al estudio de las larvas de anémonas de mar cuando estas todavía se movían.
"Las larvas nadan con el ‘pie’ de su extremo delantero, que se convierte en su órgano sensorial principal, por lo que en esta etapa dicho extremo en realidad se parece más a lo que podría ser una cabeza", explica Rentzsch. Y, en efecto, los "genes para la cabeza" funcionan en este extremo de las anémonas de mar.
La relación de esta investigación con nuestras cabezas actuales radica en que las anémonas de mar y todos los animales superiores, incluidos los humanos, compartimos un ancestro común sin cerebro, que vivió hace entre 600 y 700 millones de años.
"Al comprender la función de los genes necesarios para la formación de la cabeza –a partir del estudio de la Nematostella- entendemos mejor cómo y a partir de qué sistemas evolucionaron la cabeza y el cerebro de los animales superiores”, concluyen los científicos.
Referencia bibliográfica:
Chiara Sinigaglia, Henriette Busengdal, Lucas Leclère, Ulrich Technau, Fabian Rentzsch. The Bilaterian Head Patterning Gene six3/6 Controls Aboral Domain Development in a Cnidarian. PLoS Biology (2013). DOI: 10.1371/journal.pbio.1001488.
Chiara Sinigaglia, Henriette Busengdal, Lucas Leclère, Ulrich Technau, Fabian Rentzsch. The Bilaterian Head Patterning Gene six3/6 Controls Aboral Domain Development in a Cnidarian. PLoS Biology (2013). DOI: 10.1371/journal.pbio.1001488.