Los primeros organismos unicelulares flotaron en el mar. Luego, hace entre 700 y 800 millones de años, grupos de células se unieron para formar el primer animal multicelular de la Tierra. Más recientemente, el árbol genealógico de los animales se dividió en dos ramas. Un linaje dio origen a todos los demás animales de la Tierra, desde los brontosaurios hasta los tejones. La otra, apodada «hermana de todos los demás animales», continuó su viaje evolutivo por separado. Durante más de una década, los científicos han debatido qué animales vivos hoy en día provienen de esa hermana mayor, apuntando a dos filos como los candidatos más probables: las esponjas y las medusas peine.
Un estudio publicado hoy en Naturaleza ofrece algunas de las pruebas más sólidas hasta ahora de que las medusas peine son los verdaderos descendientes de esa hermana.
“Si es cierto, es extraordinario”, dice Max Telford, zoólogo del University College London que no participó en el estudio. “Desde un punto de vista biológico, es muy sorprendente”.
Es sorprendente para Telford y otros porque, sobre el papel, las esponjas parecen el descendiente obvio. Anatómicamente, son increíblemente simples. Las esponjas carecen de células musculares y nerviosas, que tienen todos los demás animales, incluidas las medusas peine. Las esponjas también tienen un tipo de célula especializada llamada coanocito, que se parece a los coanoflagelados, los parientes unicelulares de la vida más compleja. En contraste, las medusas peine, criaturas gelatinosas translúcidas, de forma ovalada que parecen naves espaciales del mar, son relativamente complejas, lo que sugiere que evolucionaron después de las esponjas.
A pesar de esa complejidad, en 2008, los científicos usaron programas de computadora para comparar los genes de docenas de especies y concluyeron que las medusas peine, y no las esponjas, eran los verdaderos descendientes. Pero la evidencia no fue concluyente, por lo que el debate continuó. Y estudios genéticos posteriores que utilizaron diferentes modelos señalaron con el dedo a las esponjas, como muchos sospecharon originalmente.
Los resultados sorprendentes hicieron que muchos científicos sintieran «como si se estuvieran golpeando la cabeza contra la pared», dice Darrin Schultz, autor principal del nuevo estudio y biólogo de la Universidad de Viena.
Entonces, el equipo de Schultz ideó un nuevo enfoque. En lugar de comparar genes individuales, observaron patrones a gran escala de arreglos genéticos en los cromosomas. A medida que los animales evolucionan, se intercambian fragmentos de ADN, pero los genes a menudo permanecen en el mismo cromosoma, una tendencia conocida como synteny. Pero ocasionalmente los cromosomas se fusionan y mezclan, lo que permite que los genes se muevan irreversiblemente a un nuevo cromosoma. Schultz lo compara con barajar cartas de dos barajas separadas para hacer una nueva baraja. “Una vez que fusionas y mezclas, no puedes deshacer la mezcla”, dice.
El equipo de Schultz observó ejemplos de sintenia en medusas peine, esponjas y algunos parientes unicelulares. En las medusas peine y los parientes unicelulares, identificaron 14 grupos de genes en cromosomas separados. Pero en las esponjas, esos mismos genes se “fusionaron y mezclaron” en solo siete grupos, reflejando un patrón que se ve en todos los demás animales. Eso sugiere que el antepasado de las medusas peine fue el primero en separarse del ancestro común de todos los animales vivos, lo que convierte a las medusas peine en la verdadera hermana. Todos los demás animales, incluidas las esponjas, evolucionaron más tarde, después de que esos cromosomas se fusionaran.
“Estamos recibiendo una pista de cómo era el genoma de algo que estaba vivo hace mil millones de años”, dice Schultz.
Anthony Redmond, genetista evolutivo del Trinity College Dublin, está de acuerdo. “Realmente nos han faltado herramientas como esa hasta ahora”, dice Redmond, quien en el pasado respaldó a las esponjas como el primer animal en ramificarse. «Creo que es justo decir que es el mejor soporte que hemos tenido para las medusas peine como hermana».
Si los resultados se mantienen, dice Schultz, los científicos tendrán que repensar una serie de cuestiones, incluida la evolución de características como las células similares a las neuronas. “Significa que las células similares a las neuronas probablemente evolucionaron 100 millones de años antes de lo que la gente creía”, dice, y que las esponjas las perdieron en el camino.
El nuevo enfoque podría brindar a los científicos una alternativa viable al uso de genes individuales para estudiar la evolución en etapas muy tempranas de la vida, agrega Telford. “[They’ve] llegar a esto de una manera completamente diferente”, dice. “No necesitas un modelo inteligente. Los datos están realmente en tu cara”.
