Era un misterio: las esponjas desarrollaron una proto sinapsis —el origen de un sistema nervioso— pero en realidad nunca desarrollaron una sinapsis real
Fue el período evolutivo en la época en que el resto del reino animal se separó, en términos prácticos, de un ancestro común compartido con las esponjas, que son el grupo de animales más antiguo que se conoce con representantes actualmente vivos.
Irónicamente, las esponjas no tienen un sistema nervioso. ¿Qué ha pasado para impulsar la evolución del sistema nervioso, una característica compartida por criaturas tan simples como las medusas y la hidra con los complejos seres humanos?
Para averiguarlo, Kenneth Kosik, Profesor de Investigación de Neurociencia en el Departamento de Biología Molecular, Celular y del Desarrollo, y co-director del Instituto de Investigación de Neurociencia de la Universidad de California en Santa Bárbara, y sus colegas, secuenciaron el genoma de la Amphimedon queenslandica, una esponja que vive en la Gran Barrera de Coral de Australia.
Se encontró que el genoma contenía los mismos genes que llevan a la formación de sinapsis, el componente característico altamente especializado del sistema nervioso que envía señales químicas y eléctricas entre las células.
A continuación, se examinó el ARN de la esponja (ácido ribonucleico), una macromolécula que controla la expresión génica.
Un fallo de corregulación global
Siguieron la actividad de los genes que codifican las proteínas en una sinapsis a través de las diferentes etapas de desarrollo de la esponja. (El ensamble de una sinapsis neuronal funcional requiere de una síntesis coordinada con precisión de muchas proteínas.)
«Hemos encontrado una gran cantidad de ellos activándose y desactivándose, como si estuvieran haciendo algo», dijo Kosik. A la activación de los genes se le llama «expresión génica«. Sin embargo, en comparación con los mismos genes en otros animales, que se expresan simultáneamente (lo que sugiere un esfuerzo coordinado para formar una sinapsis), los de las esponjas no estaban coordinados.
En la esponja existe un conjunto casi completo de genes sinápticos, pero tristemente, no existen sinapsis reales. La razón: es que estos «genes» protosinápticos muestran una falta de corregulación global. Se trata de un claro ejemplo del papel de la cooperación —entre los genes, en este caso— en la evolución.
«Es como si la red de genes de las sinapsis no se conectara entre sí aún», dijo Kosik. El paso crítico en la evolución del sistema nervioso tal como lo conocemos, dijo, no fue la invención de un gen que cree la sinapsis, sino la regulación de los genes preexistentes, que fueron coordinados de alguna manera para expresarse al mismo tiempo; un mecanismo que sí tomó el control, sin embargo, en el resto del reino animal.
Entre los planes para las futuras investigaciones está una mirada más profunda a algunos de los pasos que conducen a la formación de las sinapsis, y un estudio de los cambios en el sistema nervioso después de que ellas comenzaron a evolucionar.
Es interesante que el sistema nervioso, nuestro sistema nervioso, el del Homo sapiens, se embarque en esta aventura en busca de su propio origen. A veces un sistema sí es capaz de conocerse a sí mismo o, al menos, de intentar hacerlo.
Fuente: kurzweilai.net. Aportado por Eduardo J. Carletti
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