¿Qué hay en una cabeza? Según una nueva investigación, un poco de las colas de nuestros antepasados.
En los primeros días de la vida compleja y multicelular en la Tierra, los animales comenzaron sin espinas ni cerebro. Solo tenían una red de neuronas repartidas por todo su cuerpo. Sin embargo, en el transcurso de millones de años, ese sistema de alguna manera se concentró en un extremo. ¿Pero cómo?
Los tunicados, o ‘ascidias’, son los parientes vivos más cercanos de los vertebrados, y no tengo una verdadera cabeza
En cambio, su sistema nervioso central está formado por grupos de neuronas en las partes anterior y posterior de su cuerpo, con una hebra dorsal que los conecta a ambos. Como adultos, estos animales se ven como manchas esponjosas estancadas, sin cabeza ni cola claras. Pero como larvas parecidas a renacuajossu cerebro es más fácil de distinguir.
“Los tunicados son como un prototipo evolutivo para los vertebrados”, explica
PIC Renacuajo tunicado que muestra neuronas bipolares de la cola (verde). (Universidad de Innsbruck)
No todos los científicos evolutivos están de acuerdo con esto: es un área de investigación controvertida. Pero Rothbächer y sus colegas encontraron evidencia recientemente para respaldar sus ideas.
Su investigación ha encontrado que los genes Hmx, que codifican un par de neuronas en la cola de un renacuajo tunicado, están relacionados con los genes que codifican grupos de neuronas en la cabeza de una lamprea.
Las lampreas se consideran “fósiles vivientes” porque han existido durante tanto tiempo con pocos cambios en su especie. Estos animales marinos son algunos de los primeros vertebrados y se parecen a las anguilas.
El salto evolutivo de la vida de los tunicados a la vida de las lampreas fue grande, pero el gen Hmx parece haber cruzado la línea divisoria. Su efecto es ligeramente diferente entre los vertebrados.
Al empalmar los genes Hmx de una lamprea en una especie de tunicado llamada Ciona intestinalislos investigadores encontraron que el gen ayudó a impulsar la expresión de las neuronas bipolares de la cola.
En las lampreas, sin embargo, los mismos genes ayudaron a impulsar la expresión de las neuronas sensoriales en el cráneo.
A pesar de afectar los nervios en diferentes partes del cuerpo, la función similar de los genes Hmx en lampreas y tunicados sugiere que tienen un origen evolutivo común y podrían haber jugado un papel en la centralización del sistema nervioso.
“Se ha demostrado que Hmx es un gen central que se ha conservado a lo largo de la evolución”, dice el zoólogo Alessandro Pennati, también de la Universidad de Innsbruck.
“Ha conservado su función y estructura originales y probablemente se encontró en esta forma en el ancestro común de vertebrados y tunicados”.
Los hallazgos sugieren que los cerebros de los vertebrados podrían haber sido reciclados del aparato de sus ancestros hace millones de años. Y ahora aquí estamos.
El estudio fue publicado en Naturaleza.