El 'pariente' más lejano del hombre vive en el plancton
Ricardo Betancur es biólogo marino de la Universidad Jorge Tadeo Lozano
con un doctorado en biología evolutiva de la Universidad de Auburn
(Alabama, Estados Unidos).
Por
Nicolás Bustamante Hernández
El biólogo colombiano Ricardo Betancur encontró que los ctenóforos son el linaje animal más lejano.
Una de las mayores cruzadas de los biólogos evolutivos en la actualidad consiste en responder a la pregunta sobre cuál es el la primera rama del árbol evolutivo de los animales. Hasta ahora, la hipótesis más aceptada por los científicos ubicaba a las esponjas de mar en esta posición.
Pero esta idea, que era considerada como una suerte de paradigma dentro de la comunidad científica, viene siendo desbancada por numerosos estudios genómicos, uno de los cuales fue publicado recientemente en la revista Nature Ecology & Evolution y que fue liderada por el colombiano Ricardo Betancur, profesor del departamento de Biología en la Universidad de Puerto Rico.
De acuerdo con el estudio, titulado 'Interrogar genes a lo largo del genoma ayuda a resolver la genealogia de grupos difíciles en el árbol de la vida' (https://www.nature.com/articles/s41559-016-0020), la primera rama en el árbol de la evolución de la nuestra especie está conformada por los ctenóforos, unos diminutos y primitivos animales marinos que hacen parte del plancton y que se caracterizan por tener unas células especializadas conocidas como coloblastos, que sirven para producir una sustancia pegajosa con la que atrapan su alimento.
El equipo de académicos, conformado por otros nueve investigadores – entre los que está Dahiana Arcila, también colombiana y esposa de Betancur− llegó a esta conclusión como un resultado colateral de una investigación pionera para el entendimiento de las relaciones genealógicas entre especies de peces; es decir, de encontrar las similitudes entre los genes de diferentes especies en lugar de buscar las semejanzas morfológicas –características físicas- entre estas, como se hacía hasta hace unos pocos años.
“Un ejemplo de este tipo de estudios es el que nos ha permitido saber hoy que el pariente vivo más cercano del hombre es el chimpancé y no los gorilas”, explica Betancur, de 40 años y biólogo marino de la Universidad Jorge Tadeo Lozano con un doctorado en biología evolutiva de la Universidad de Auburn (Alabama, Estados Unidos).
En su más reciente estudio, Betancur estudió 225 especies de peces a partir de las semejanzas entre mil genes comunes en el grupo Otophysi, compuesto por el mayor número de especies dulciacuículas del mundo, el cual está integrado por ejemplares como los bagres, las pirañas, las carpas y peces eléctricos, entre otros. En total, este grupo contiene unas diez mil especies, una diversidad equivalente al número de especies de aves conocidas.
El objetivo era probar con datos genómicos la hipótesis morfológica predominante, establecida hace 30 años; según esta, por ejemplo, se describe que los peces eléctricos y los bagres –que también generan electricidad- están bien relacionados entre sí gracias a sus órganos electroreceptores.
“Cuando se empezaron a hacer los primeros estudios moleculares, ninguno era capaz de resolver esta historia y nadie encontraba respaldo para la hipótesis morfológica inicial. Entonces, había mucho conflicto y mucha confusión sobre la historia evolutiva de estos grupos; había demasiado ruido, por decirlo así, porque estábamos mediando con muy poca información, tan solo 20 genes, aunque en aquel momento pensábamos que era suficiente”, explica Betancur.
El mismo investigador reconoce que no podían estar más equivocados: “Ahora que estamos en escalas genómicas (es decir, en capacidad de analizar genomas completos) vemos que 20 genes no son suficientes en algunos casos complicados, como el de Otophysi. En lugar de combinar toda la información –continúa Betancur- ‘interrogamos’ a cada gen por separado sobre cuál de las posibles historias evolutivas tiene mayor probabilidad y, al hacerlo, vimos que más del 70 por ciento de los genes que examinamos apoyan la hipótesis morfológica inicial”.
La primera rama del árbol animal
De acuerdo con Betancur, el impacto de su estudio está en que propone un nuevo camino para estudiar, genéticamente y de forma precisa, las relaciones de especies y grupos taxonómicos: “si tenemos mil genes, típicamente los combinamos todos en una matriz genética y se la damos a un programa de computador que la analiza y nos muestra un resultado”.
Y no solo eso. Fue así, con esta nueva metodología, que Betancur y su equipo se dieron a la tarea de responder la pregunta por el animal más distante evolutivamente del hombre. “Inicialmente, se creía que eran las esponjas, pero los datos genómicos han venido mostrando que son los ctenóforos”, indica Betancur, y agrega que este hallazgo ha generado una “controversia gigante” en su área de estudio.
“Desde que estudiaba biología marina siempre nos enseñaron que las esponjas son la primera rama del árbol animal. En el 2008 sale un primer estudio liderado por científicos de Harvard, que usa genómica y que desbanca la idea de que las esponjas son el primer linaje animal; pero su muestreo era más bien pobre en términos de grupos estudiados, pues en ese momento era muy costoso tener datos de la magnitud que tenemos ahora. A partir de entonces, otros estudios publicados en las revistas más prestigiosas se decantaban por uno u otro camino”, comenta Betancur.
Pero, ¿cómo se da la evolución de un organismo tan simple como los ctenóforos a otro tan complejo como el hombre? Este es tan solo uno de los nuevos interrogantes que se abre con el estudio de Betancur.
Según el investigador un punto clave sobre el que se deberá hacer énfasis en futuros estudios es la evolución del sistema nervioso, pues las esponjas no poseen dicho sistema, mientras que los ctenóforos, aunque muy primitivo, sí lo tienen, al igual que el resto de animales.
“¿Entonces, cómo explicar que en la primera rama del árbol hay sistema nervioso, luego en la segunda (las esponjas) está ausente, y después se presenta de nuevo en el resto de animales?, se pregunta Betancur. Según él, esta situación implicaría la evolución independiente del sistema nervioso en dos ramas evolutivas.
“¿Por qué va a evolucionar lo mismo dos veces distintas, y no simplemente una? Una posibilidad alterna es que el sistema nervioso evolucionó una sola vez en la base de los animales, y subsecuentemente se perdió en las esponjas”. Pero ambas explicaciones son complejas y por ende generan escepticismo.
Betancur considera que todos estos esfuerzos serán fundamentales para recuperar el interés por el estudio de los peces y, en general, de la vida en el mar.
“Hoy en día, el público en general no tiene un interés naturalista. Debemos seguir documentando nuestra diversidad para saber qué tenemos y qué no, para poder manejar nuestros recursos. Y los peces son un gran comienzo. Al fin y al cabo, la vida surge en el mar y los humanos somos, en cierta manera, peces, pues aún conservamos rasgos ancestrales de estos, como las hendiduras branquiales, que son las mismas agallas, y que en algunas personas se manifiestan como un pequeño hoyito detrás de la oreja”, apunta.
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