El origen del cerebro está en un gusano

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Los investigadores Detlev Arendt, Alexandru Denes y Gáspár Jékely

Investigadores descubren que el sistema nervioso centralizado de los vertebrados es mucho más antiguo de lo que esperábamos

El surgimiento del sistema nervioso central [SNC] en la evolución animal ha intrigado a los científicos durante siglos. Los vertebrados, insectos y gusanos evolucionaron del mismo ancestro, pero sus SNC son distintos y se pensaba que evolucionaron sólo después de que sus líneas se dividieran durante la evolución. Los investigadores del Laboratorio de Biología Molecular Europeo [EMBL] en Heidelberg revelan ahora que el sistema nervioso de los vertebrados es posiblemente mucho más antiguo de lo que se esperaba. El estudio, que se publicó en el número actual de la revista Cell, sugiere que el último ancestro común de los vertebrados, insectos y gusanos ya tenía un sistema nervioso centralizado que recuerda al de los vertebrados de hoy.

Muchos animales han desarrollado sistemas nerviosos complejos a lo largo del curso de la evolución, pero sus arquitecturas pueden diferir sustancialmente entre especies. Mientras los vertebrados tienen un SNC en forma de médula espinal a lo largo de sus espaldas, los insectos y gusanos anélidos como el gusano de tierra tienen una cadena similar a una escala de cúmulos celulares nerviosos en el lado de su vientre. Otros invertebrados, por otra parte, tienen sus células nerviosas distribuidas de forma difusa por todo su cuerpo. Aún así, todas estas especies descienden de un ancestro común llamado Urbilateria. Si este ancestro ya poseía un sistema nervioso, cómo sería y cómo dio lugar a la diversidad de sistemas nerviosos vistos en animales de hoy es lo que estudian Detlev Arendt y su grupo en el EMBL. Para hacer esto, investigan el sistema nervioso de un anélido marino llamado Platynereis dumerilii. “El Platynereis puede considerarse un fósil viviente”, dice Arendt, “aún vive en el mismo entorno que los últimos ancestros comunes y ha mantenido muchas características antiguas, incluyendo un prototipo de SNC invertebrado”.

Arendt y su grupo investigó cómo se subdividió el desarrollo del SNC en embriones de Platynereis en regiones que más tarde dieron lugar a las diferentes estructuras del SNC. Las regiones están definidas por una combinación única de genes regulatorios expresados, los cuales dotan a cada tipo de neurona con una huella molecular específica. Al comparar las huellas moléculas de las células nerviosas del Platynereis con lo que se conoce de los vertebrados reveló similaridades sorprendentes.

“Nuestros hallazgos eran abrumadores”, dice Alexandru Denes, quien lleva la investigación en el laboratorio de Arendt. “La anatomía molecular de los SNC desarrollados resultó ser virtualmente la misma en los vertebrados que en el Platynereis. Las regiones correspondientes dieron lugar a tipos de neuronas con huellas moleculares similares y estas neuronas también formaron las mismas estructuras neurales en vertebrados y gusanos anélidos”.

“Tal ordenación compleja no podría haber sido inventada dos veces a lo largo de la evolución, debe ser el mismo sistema”, añade Gáspár Jékely, investigados del laboratorio de Arendt, quien contribuyó de forma esencial al estudio. “Parece como si el Platynereis y los vertebrados hayan heredado la organización de sus SNC de sus remotos ancestros comunes”.

Los hallazgos proporcionan una fuerte evidencia para una teoría que inició e impulsó el zoólogo Anton Dohrn en 1875. Esta afirma que el SNC de los anélidos y vertebrados tenían una origen común y que los vertebrados habían girado sobre sí mismos en el curso de la evolución.

“Esto explica perfectamente por qué encontramos los mismos SNC centralizados en la espalda de los vertebrados y en la tripa de los Platynereis”, dice Arendt. “Cómo tuvo lugar esta inversión y cómo modificaron otros invertebrados sus ancestrales SNC a lo largo de la evolución son nuevas y excitantes preguntas la los biólogos evolucionistas”.


Autor: Anna-Lynn Wegener
Fecha Original: 20 de abril de 2007
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