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BIOLOGÍA

Científicos españoles hallan el mecanismo evolutivo que nos aleja de las larvas

Owenia fusiformis, uno de los gusanos empleados en el estudio.
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Owenia fusiformis, uno de los gusanos empleados en el estudio. (Foto: Creative Commons.)
miércoles 25 de enero de 2023, 17:55h

Durante más de un siglo los biólogos se han preguntado por qué los animales muestran diferentes tipos de ciclos de vida. Algunas especies, como los humanos y la mayoría de los vertebrados, se desarrollan directamente en una versión completamente formada, aunque más pequeña, de un adulto. Por el contrario, muchos otros animales dan lugar a formas intermedias tremendamente diversas denominadas larvas, que luego se metamorfosean en adultos.

Aún así, la comprensión que tenían los investigadores de por qué existen las larvas y cómo se originaron era limitada. Más importante aún, los estudios comparativos a gran escala que abordan este problema no habían utilizado previamente técnicas modernas basadas en secuenciar la información genética de un animal, el genoma, y ​​descubrir cómo el organismo usa esta información mientras crece. Hasta ahora.

En un estudio liderado por científicos españoles de la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL), y publicado en la prestigiosa revista Nature, los investigadores descubren por primera vez el mecanismo que probablemente explica cómo los embriones forman una larva o una versión en miniatura del adulto.

En su artículo, prueban que el momento de la activación de genes esenciales involucrados en la embriogénesis (la transformación de un óvulo fertilizado en un organismo) se correlaciona con la existencia de una etapa larvaria y también con el tipo de alimentación, ya sea de su entorno o mediante la 'comida' que la madre depositaba en el huevo.

"Es impresionante ver cómo la evolución dio forma a la forma en que los embriones animales "dicen la hora" para activar importantes grupos de genes antes o después del desarrollo. Supongamos que una etapa larvaria ya no es esencial para su supervivencia. En ese caso, podría ser ventajoso desde el punto de vista evolutivo, por ejemplo, activar los genes para formar el tronco antes y convertirse directamente en un adulto en su lugar”, comenta Francisco M. Martín-Zamora.

Este nuevo estudio utilizó enfoques de última generación para decodificar la información genética, la actividad y la regulación en tres especies de gusanos invertebrados marinos llamados anélidos. Los combinaron con conjuntos de datos públicos de otras especies en un estudio a gran escala que involucró más de 600 conjuntos de datos de más de 60 especies separadas por más de 500 millones de años de evolución.

"La biología del desarrollo se centra principalmente en ratones, moscas y otras especies bien establecidas que conocemos como organismos modelo. Nuestro estudio demuestra que la fascinante biología de las especies no modelo, a menudo pasadas por alto, es fundamental para comprender cómo funciona el desarrollo animal y cómo evolucionó", explica por su parte Chema Martín-Durán, autor principal de esta investigación.

Los genes involucrados en la formación del tronco, la región del cuerpo que sigue a la cabeza y se extiende hasta la cola, son primordiales. Algunas especies formarán larvas prácticamente sin tronco, conocidas como "larvas de cabeza", y podrían haber estado presentes desde el antepasado de todos los animales con cabeza y cola. El desarrollo directo y la formación de un adulto pequeño directamente desde la embriogénesis habrían evolucionado más tarde en muchos grupos de animales, como nosotros y la mayoría de los vertebrados, ya que los genes para formar el tronco se activan antes en la embriogénesis y los rasgos larvarios se pierden progresivamente.

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