Olvidaos de si fue primero el huevo o la gallina. El verdadero debate está entre la esponja marina o las medusas.
Así a primera vista… ¿cuál de estos dos animales (sí, las esponjas también son animales) creéis que fue el primero en habitar la Tierra hace unos 800 millones de años?
Os doy una pista: antes de la llegada de los análisis genéticos, los biólogos evolucionistas pensaban que las esponjas (todavía no he dicho que ahora piensen lo contrario). ¿Por qué apostaban por las esponjas marinas? Por su simplicidad:
Para clasificar grupos de animales tan antiguos, los biólogos evolutivos buscan estructuras corporales comunes entre todas las especies, y comparan cómo han ido cambiando con el tiempo. Por ejemplo; una de las estructuras más importantes para establecer una primera clasificación entre animales es la existencia o no de una especie de cavidad corporal interna llamada celoma. Da igual saber qué es exactamente. Si lo tienes, eres un celomado como la mayoría de animales más recientes. Si tienes algo a medias, te llamarán pseudocelomado y serás visto como un gusano más antiguo. Y si eres un acelomado, estarás dentro del selecto grupo de los animales más ancestrales. Esponjas y medusas son acelomados.
Ya dentro de cada grupo, te fijarás en otros detalles. Con los vertebrados, por ejemplo, además del registro fósil comparar el desarrollo embrionario te da una información muy valiosa. Pero para distinguir entre medusas y esponjas, hay menos pistas. Evidencias paleontológicas las sitúan en la misma era, pero para saber quien apareció primero toca fijarse en detalles puramente morfológicos, grados de complejidad… y confiar en la lógica.
Y a este respecto; con su vida sésil, sin siquiera un precario sistema nervioso, ni simetría corporal… las esponjas marinas tienen un aspecto mucho más primitivo que las medusas. Su funcionamiento es tremendamente básico. Parecen realmente un primer experimento pluricelular. Así que intuitivamente, si las esponjas te parecen más ancestrales, que sepas que hasta hace muy poco los biólogos evolucionistas estaban de acuerdo contigo.
Pero entonces aparece Gonzalo Giribet en el post anterior y nos dice que, según los resultados filogenéticos publicados en Nature en 2008 por Casey Dunn (y él como coautor), un grupo de animales parecidos a las medusas llamados ctenóforos son en realidad (a pesar de ser más complejos que las esponjas) los animales más ancestrales que existen.
¿Cómo saben esto los científicos? La idea es fijarse en algún fragmento genético que esté presente y sea absolutamente básico para todos los seres vivos que existen en la tierra. Pon por ejemplo el gen 18S rRNA, que codifica para una parte específica de los ribosomas (el orgánulo celular que sintetiza las proteínas).
Este gen es fundamental. Por tanto, su secuencia de nucleótidos habrá cambiado muy poco durante la evolución. Pero lo suficiente como para ir comparando estos pequeños cambios y así establecer relaciones entre organismos. De alguna manera, cuanto más parecido sea el 18S rRNA, más cercanos serán los organismos comparados. Y también se asume que aquellos en los que el gen ha sufrido más alteraciones, deberán ser más antiguos.
Si además del 18S rRNA (de los primeros que se utilizó) tienes en cuenta otros fragmentos genéticos muy bien conservados, irás juntando más y más datos para afinar tus relaciones, y construir árboles filogenéticos cada vez más ajustados.
Pues bien; desde que la secuenciación de ADN cuesta dos duros, se pueden secuenciar genomas de organismos enteros y utilizar potentes herramientas bioinformáticas para hacer comparaciones de genomas mucho más amplias.
Así, en 2008 Dunn y Giribet publicaron la comparación más extensa y diversa de grupos de animales que existía. Significó una cantidad de datos impresionante sobre relaciones entre organismos emparentados, y esclareció muchas ramas confusas del árbol de la vida. Y una de las conclusiones más notables extraída del análisis fue que los ctenóforos, esa especie de medusas con púas, en realidad no estaban tan emparentados con las medusas como se pensaba, y su ADN había sufrido más cambios en genes conservados que el de las esponjas marinas.
Por tanto, a pesar de que efectivamente eran organismos más complejos que las esponjas, los ctelóforos eran los seres más ancestrales. Las esponjas debieron aparecer más tarde, y de alguna manera “simplificarse” a posteriori perdiendo sistema nervioso y simetría corporal. No debió ser ni la primera ni la última vez que añgo así ocurrió durante la historia evolutiva de las especies.
En 2009 Andreas Hejnol utilizó un supercomputador para comparar muchísimas más secuencias y construir un árbol filogenético de la leche (en palabras de la bióloga evolucionista Olivia Mendivil que desde Escocia y por skype me ha explicado fantásticamente todo lo que os estoy contando), y confirmar los resultados de Dunn sobre qué animales eran los más basales. Y es por eso, que en el post anterior Gonzalo Giribet nos dijo que los ctenóforos eran más antiguos que las esponjas marinas.
“¡Un momento!” Me escribió por mail la hasta ayer desconocida @Oli_viajera cuando leyó el post. Un resumen de su mensaje decía:
“Está claro que los análisis filogenéticos de Dunn y luego Hejnol ponen a los ctenóforos como animales mas basales... pero un paper del año pasado publicado por K.S Pick dice que los ctenóforos son hermanos de los cnidarios (las medusas) y las esponjas los animales más basales. Su grupo cree que los resultados de Hejnol y Dunn se deben a lo que se llama el efecto del long branch attraction. Esto es, animales cuyo genoma evoluciona mas rápidamente (cosa que se ha visto para el caso de los ctenóforos), y a la hora de realizar un analisis filogenético parecen ser más ancestrales de lo que son. Yo creo que las esponjas continúan siendo más basales que los ctenóforos...”
¿Medusas o esponjas? ¿huevo o gallina? En seguida pedí a Olivia que habláramos por skype.
Y lo que vino a explicarme es justo esto; que cuando se comparan genomas hay varios efectos que pueden distorsionar los resultados. Uno es tan simple como que en ciertas especies los genomas cambien más rápido que en otras, y pueda dar a entender que sean más antiguos de lo que en realidad son. Según Olivia, los análisis de Dunn, Giribet y Hejnol fueron muy exhaustivos, y dieron una información valiosísima. Pero lo que hizo el grupo de Pick fue refinar un poco más ante ciertos grupos de animales, y ser más restrictivo con los fragmentos genéticos secuenciados. Cogió sólo aquellos que no estaban sujetos a efectos como el long branch attraction, y así observó que en realidad las esponjas sí eran los animales más ancestrales.
Consultado Gonzalo Giribet sobre los comentarios de Olivia Mendivil, él ve algunos flecos metodológicos en el estudio de Pick, e insinúa que podría haber seleccionado los fragmentos que reforzaban su hipótesis. Incide en que la comunidad de biólogos evolucionistas da más soporte a los resultados de Dunn y Hejnol, y continúa convencido de que los ctenóforos son más ancestrales que las esponjas marinas. Pero reconoce que la cuestión no está científicamente zanjada.
Vuelta a consultar Olivia, ella dice que su intuición y trabajo con genes hox (donde ve muchos de estos efectos distorsionantes), y el hecho de que en el estudio de Dunn sólo incluyeran el genoma de una esponja, le hacen sentirse más próxima a las conclusiones de Pick. Pero reconoce también que todavía no hay datos concluyentes.
Así que amigos… si el dilema de si fue primero el huevo o la gallina os parecía misterioso, sustituidlo ya por el de las esponjas o las medusas. Porque de momento, continuamos sin saber cuál fue el primer animal que habitó en nuestro planeta…
PD: ¿hemos dicho alguna vez que esto es un no parar? Me despido de Olivia diciendo que ya tenía información suficiente y me casi grita:
¡Espera! ¡Todavía no te he hablado de los placozoos! Estos animales son literalmente una baba plana; una agrupación de células que se descubrió flotando en unos acuarios, y que análisis filogenéticos de ADN mitocondrial realizados en 2006 los colocaron como el verdadero animal más ancestral que existe. Por su estructura tan básica parecía lógico, pero tanto los estudios de Dunn como los de Pick lo descartaron, y ahora esta hipótesis sólo la defiende (a capa y espada) su autor. Son interesantísimos… ¿quieres que te cuente más de ellos? Contacto: [email protected] / Twitter: @Perestupinya Facebook group: Apuntes Científicos desde el MIT Web: www.elladrondecerebros.com
Hay 17 Comentarios
Pero la bacteria esa marina no pone huevos, ni los infecta. [:D]
Publicado por: Mosca cojonera | 08/06/2011 21:12:34
. 1.Chris R. Reisch, Melissa J. Stoudemayer, Vanessa A. Varaljay, I. Jonathan Amster, Mary Ann Moran, William B. Whitman. Novel pathway for assimilation of dimethylsulphoniopropionate widespread in marine bacteria. Nature, 2011; 473 (7346): 208 DOI: 10.1038/nature10078
Publicado por: http://nepabuleici.wordpress.com/ | 08/06/2011 3:42:52
Recientemente salio un articuo en "Nature" sobre el problema de las praderas marinas y el clima. 1.Chris R. Reisch, Melissa J. Stoudemayer, Vanessa A. Varaljay, I. Jonathan Amster, Mary Ann Moran, William B. Whitman. Novel pathway for assimilation of dimethylsulphoniopropionate widespread in marine bacteria. Nature, 2011; 473 (7346): 208 DOI: 10.1038/nature10078
Publicado por: http://nepabuleici.wordpress.com/ | 08/06/2011 3:38:03
Estupinya, tus entrada son cada vez mas interesantes y sugestivas, se ve que trabajas arduamente, pero, quisiera que trataras el tema de las praderas marinas y el clima ya que en el area caribe se padece de una desvastante sequia, pero, nadie habla del estado lamentable de los sistemas costeros que inducen el regimen de nubes, la destruccion de corales, hierbas marinas, especies coralinas, bacterias, te ruego hables sobre el tema y su relacion con el clima en el caribe.
Publicado por: http://nepabuleici.wordpress.com/ | 08/06/2011 3:29:29
Os animo a visitar esta experiencie pionera que se pondrá en práctica entre los docentes de secundaria de Madrid. La Ciencia necesita cada vez más de la Tecnología, aproximar ambos mundos es un nuevo reto para la educación de vanguardia y especialmente en las áreas científco-técnicas. Gracias http://ctif.madridcapital.educa.madrid.org/index.php?option=com_crif_cursos&id=675&view=uncurso&lista=pordepartamento&orden=&cursoacademico=0&Itemid=57&iddepartamento=6
Publicado por: Carlos | 18/03/2011 11:58:45
Pere Estupinya, mi interés dista mucho de decepcionarte. Con seguridad conocerás que el InstitutoTecnológico MIT, dispone de una sección en el Pentágono. Está el MIT(Massachusetts) y la sección MIT sede (Washington D.C). En dicha sección, los experimentos, estudios, investigaciones y sobre todo los diversos proyectos tecnológicos, son aplicados al ámbito militar USA. Cuidate mucho, saludos.
Publicado por: Anónimo | 16/03/2011 7:45:38
Un científico como Olorososeco leyendo El Mundo? Por una simple regla de tres, si todas las noticias sobre política y economía en este periódico están tergiversadas, también lo estarán las (escasas) noticias sobre ciencia en este periódico. No tienes otra referencia más seria?
Publicado por: pestosomojado | 15/03/2011 13:44:10
lo que si se pueden encontrar en MIT son científicos españoles muy muy buenos. Desde siempre... y es muy interesante lo que cuentan... esto, un ejemplo: http://www.elmundo.es/elmundosalud/2011/03/10/neurociencia/1299772225.html salud y los vinos blancos.
Publicado por: olorososeco | 13/03/2011 21:13:21
Hay algo que no me cuadra en la explicación que has dado, Pere. Un organismo es más antiguo si tiene más cambios en ciertos genes, dices en el post. Esto no lo veo claro: por ejemplo, si al surgir las esponjas de los ctenóforos, estos ya habían acumulado, digamos, 10 mutaciones en ese gen con respeto a los ctenóforos ancestrales, y el gen estudiado tiene una cierta tasa de mutación constante, entonces las esponjas recién surgidas de esos hipotéticos ctenóforos, heredarán esos 10 cambios y adquirirán más cambios con el paso del tiempo, al mismo tiempo que sus ancestros también cambiarán dicho a ese ritmo, no? Supongo que te referirás a que hay más cambios que no son comunes con los que aparecen en otros grupos, no? Estoy un poco liado...
Publicado por: Erizo | 12/03/2011 20:40:43
¿Que hay que hacer para verte Pere, ir al Mit de Massachusetts?
Publicado por: Persona | 12/03/2011 12:29:13
Excelente post y muy bien escrito. La hipótesis de los placozoa me parece plausible. Son suficientemente sencillos como para representar un primer nivel de organización. Me puedo imaginar una medusa o ctenóforo ancestral como un placozoo que toma forma de globo para dispersarse mejor. También te puedes imaginar que se pliega con forma de copa para aumentar la superficie de contacto con el medio marino. Sin embargo el salto esponja - medusa me parece menos intuitivo y menos plausible.
Publicado por: joselito | 11/03/2011 6:37:55
Muy interesante, gracias. Esto de las esponjas es lo de cuidado con la falacia de que la evolución siempre va de lo más simple a lo más complejo, porque no siempre es así... Personalmente, a mí las esponjas me facinan desde que me dijeron (y me lo creí) que prácticamente las podías filtrar que iban a seguir siendo esponjas...
Publicado por: anab | 10/03/2011 22:24:33
¿Si es posible un origen marino mitocondrial, que almacena la información en pares de cromosomas? Numerosos animales mamíferos y no mamíferos saben nadar, pero ¿ porqué? Donde vamos a llegar!qué será lo próximo el estudio genético en la mosca del vinagre.[:D] Que por cierto pone huevos "especies ovovivíperas". Un cálido saludo.
Publicado por: Mosca cojonera | 10/03/2011 21:37:07
Muy muy apasionante, Pere! Enhorabuena!
Publicado por: una lectora | 10/03/2011 21:14:29
-->Correccion Vuelta a consultar Olivia, ella dice que su intuición y trabajo con genes hox (donde ve muchos de estos efectos distorsionantes en analisis filogenéticos de Ctenoforos) http://www.evodevojournal.com/content/1/1/9
Publicado por: Olivia Mendivil | 10/03/2011 21:01:30
Medusoceno....esponjoceno.............................................................................. ... holoceno.........................antropoceno...
Publicado por: sueño precámbrico | 10/03/2011 20:57:19
Animo a todas las esponjas, incluida a Bob http://ingenioconsaboralaca.blogspot.com/2011/03/torreblascopeter-ideal-para-una.html
Publicado por: xabi guayre | 10/03/2011 20:02:14