Centro de Noticias de UC San Diego

Las medusas experimentan una metamorfosis asombrosa, desde pequeños pólipos que crecen en el fondo marino hasta medusas nadadoras con tentáculos picantes. Este cambio de forma les ha servido bien, pastoreando medusas a través de más de 500 millones de años de extinciones masivas en la Tierra.

» Todo lo que están haciendo realmente ha funcionado para ellos», dijo David Gold, profesor asistente de paleobiología en el Colegio de Letras y Ciencias de UC Davis.

La primera mirada en profundidad al genoma de una medusa, la gelatina lunar Aurelia aurita, revela los orígenes de esta exitosa estrategia de supervivencia. El genoma de Aurelia, publicado en línea en diciembre. 3 en la revista Nature Ecology and Evolution y codirigida por científicos de la Universidad de California en San Diego, indica que las medusas tempranas reciclaron genes existentes para transformarse de pólipo a medusa. Los resultados sugieren que los animales pueden irradiar hacia nuevos nichos y formas con bastante facilidad.

«Estos hallazgos proporcionan evidencia adicional de que la evolución no necesariamente hace que el código genético sea más complejo», dijo Gold, investigador principal del estudio del genoma. «Las medusas pueden construir una historia de vida grande y compleja utilizando muchos de los mismos genes que se encuentran en animales más simples.»

El equipo de investigación fue dirigido por igual por Gold, quien realizó gran parte del trabajo como becario postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California, y por Takeo Katsuki, un ex científico de proyectos en el Instituto Kavli para Cerebro y Mente en UC San Diego y actualmente especialista en aplicaciones en Thorlabs Japan Inc.

» Las medusas son importantes tanto evolutiva como ambientalmente, por lo que tener su secuencia genómica establece su estudio como una adición clave a lo que sabemos sobre su biología», dijo Ralph Greenspan, profesor de la Sección de Neurobiología de la División de Ciencias Biológicas de UC San Diego y director asociado del Instituto Kavli para el Cerebro y la Mente, quien también dirigió el estudio.

Gelatinas de luna en el Acuario de Abedul en Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.

El genoma: una herramienta multiusos

Las medusas provienen de una de las ramas más antiguas del árbol genealógico de los animales, el filo Cnidaria, que incluye corales y anémonas. Las medusas fueron probablemente las primeras nadadoras con fuerza muscular en el océano abierto. Aparecieron a finales de la Era Precámbrica, un período de grandes cambios geológicos y ecológicos que precedieron a la explosión cámbrica de la vida animal.

En algún momento de su evolución, las medusas adquirieron la capacidad de pasar de un pólipo estacionario a una medusa nadadora. La transición implica cambios importantes en el sistema nervioso, los músculos y el armamento de las medusas, también conocidas como células urticantes llamadas cnidocitos. Para lograr esto, la etapa de vida de medusa a menudo coopta las redes genéticas de desarrollo existentes y los tipos de células presentes en los pólipos, descubrieron los investigadores. Además, Aurelia parece modelar sus diferentes etapas de vida utilizando muchos de los mismos genes que se encuentran en animales como moscas de la fruta y humanos, informa el estudio (todos estos animales comparten un ancestro común, aunque antiguo).

Hay una segunda explicación, más controvertida, para lo que los científicos encontraron en el genoma de las medusas. Tal vez las similitudes entre el genoma de la medusa lunar y los animales «superiores» demuestran que los Cnidarios originalmente tenían una etapa de vida de medusa, que animales como los corales y las anémonas de mar perdieron.

«Nuestros resultados no pueden distinguir entre estos dos escenarios», dijo Gold. Si la segunda hipótesis resulta ser correcta, » Los animales carnívoros nadadores pueden ser incluso más viejos de lo que pensamos.»

Además de las cuestiones de evolución, el genoma de Aurelia resultará valioso en muchas otras áreas de la biología, dijo Gold. Aurelia es un modelo importante para estudiar el desarrollo y la función de los sistemas nerviosos, y puede ofrecer información sobre la curación y regeneración de heridas en animales. Las medusas lunares también son un gran culpable de las floraciones de medusas perjudiciales para el medio ambiente y la economía, que se están volviendo más comunes. Por ejemplo, enjambres gigantes de gelatinas lunares han obstruido las tuberías de entrada de agua, forzando el cierre de plantas nucleares en Florida y Suecia. Una mejor comprensión de la genética de la Aurelia podría ofrecer nuevas ideas para controlar las floraciones.

» En muchos sentidos, los océanos antiguos en el Precámbrico tardío se parecen mucho a lo que se verán los océanos modernos en el futuro cercano», dijo Gold, » lo que significa que estudiar cómo evolucionaron las medusas en el pasado puede decirnos sobre su impacto potencial en el futuro.»

Otros autores del artículo son: Yang Li y Xifeng Yan, UC Santa Barbara; Michael Regulski, Cold Spring Harbor Laboratory, Nueva York; David Ibberson y Thomas Holstein, Universidad de Heidelberg, Heidelberg, Alemania; Robert Steele, UC Irvine; y David Jacobs, UCLA.

El financiamiento fue proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud, una Beca Postdoctoral Cordes en Caltech, la Fundación W. M. Keck, la Fundación Gordon y Betty Moore, una beca de la Fundación Memorial Uehara y el Instituto de Astrobiología de la NASA.

Compartir

• Twitter
• Linkedin
• Imprimir