Hace 700 millones de años, un microorganismo siguió su propio camino evolutivo e inauguró la rama de la que descienden todos los animales del planeta
Durante la inmensa mayor parte de su historia, la vida en la Tierra sólo estuvo representada por microorganismos. Bacterias y microbios unicelulares que, durante más de 3.000 millones de años, dominaron un planeta ciertamente aburrido, vacío de plantas y animales de cualquier tipo. Se trata de un espacio de tiempo tan enorme que resulta difícil de asimilar.
Sin embargo, hace alrededor de 700 millones de años algo empezó a cambiar, y varios grupos de esos microorganismos tomaron su propio camino en el árbol de la vida, y evolucionaron de forma independiente hasta convertirse en ‘otra cosa’ más compleja: los primeros animales multicelulares, de los que después surgió la inmensa variedad de formas de vida que conocemos en la actualidad.
Desde hace más de un siglo, los biólogos se han preguntado cómo fueron aquellos primeros animales. Qué aspecto tenían y cómo ‘funcionaban’ cuando surgieron en los primeros océanos del planeta. Sin la posibilidad de obtener fósiles que permitan estudiarlos directamente, los científicos han ido rastreando los animales actuales de aspecto más antiguo hasta reducir las posibilidades a solo dos grupos: las esponjas, que pasan toda su vida adulta en el mismo lugar, filtrando alimentos del agua de mar; y las medusas-peine, voraces depredadores que reman a través de los océanos del mundo en busca de alimento.
Ahora, en un nuevo estudio recién publicado ‘Nature‘, un equipo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley y Santa Cruz, la Universidad de Viena y el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI) ha conseguido, por fin, una respuesta definitiva: las medusas-peine, o ctenóforos, fueron los primeros en ramificarse del árbol de los animales. Las esponjas fueron las siguientes, seguidas por la diversificación de todos los demás animales que conocemos, incluido el linaje que condujo a los humanos.
Sin embargo, y aunque los investigadores determinaron que los ctenóforos fueron los primeros, ambos grupos (ctenóforos y esponjas) siguieron evolucionando a partir de su ancestro común. Los biólogos creen que en la actualidad estos grupos aún comparten características con sus lejanísimos antepasados, y que estudiar aquellas primeras ramas de la vida animal puede arrojar luz sobre cómo se pasó de eso a la inmensa diversidad de especies que vemos hoy a nuestro alrededor.
«El ancestro común más reciente de todos los animales -explica Daniel Rokhsar, coautor del estudio- probablemente vivió hace 600 o 700 millones de años. Es difícil saber qué forma tenían porque eran animales de cuerpo blando y no dejaron un registro fósil directo. Pero podemos usar comparaciones entre animales vivos para aprender sobre nuestros ancestros comunes. Es emocionante: estamos mirando atrás en el tiempo, en un lugar donde no tenemos esperanza de obtener fósiles, pero al comparar genomas, estamos aprendiendo cosas sobre estos ancestros muy tempranos».
Comprender las relaciones entre los linajes de animales ayudará a los científicos a entender cómo evolucionaron con el tiempo las características clave de la biología animal, como el sistema nervioso, los músculos y el tracto digestivo.
«Desarrollamos una nueva forma de echar una de las miradas más profundas posibles sobre los orígenes de la vida animal -dice por su parte Darrin Schultz, autor principal del estudio-. Este hallazgo sentará las bases para que la comunidad científica comience a desarrollar una mejor comprensión de cómo han evolucionado los animales».
¿Qué es un animal?
La mayoría de los animales que nos son familiares, desde gusanos, moscas, moluscos, estrellas de mar y vertebrados, incluidos los humanos, tienen una cabeza con un cerebro centralizado, un intestino que va desde la boca hasta el ano, músculos y otras características compartidas que ya habían evolucionado en el momento de la famosa «Explosión Cámbrica» hace unos 500 millones de años. Juntos, todos estos animales reciben el nombre de ‘bilaterales’.
Sin embargo, otros animales como las medusas, las anémonas de mar, las esponjas y los ctenóforos, tienen diseños corporales más simples. Estas criaturas, de hecho, carecen de muchas de las características bilaterales. Por ejemplo, no tienen un cerebro bien definido y ni siquiera cuentan con un sistema nervioso o músculos, pero aún así comparten algunas importantes características de la vida animal, en particular el desarrollo de cuerpos multicelulares a partir de un óvulo fertilizado.
Las relaciones evolutivas entre estas diversas criaturas -específicamente, el orden en que cada uno de los linajes se ramificó del tronco principal del árbol de la vida animal- ha sido motivo de controversia, pero con el auge de la secuenciación del ADN, los biólogos pudieron por fin comparar las secuencias de genes compartidos por todos para construir un árbol genealógico que ilustra cómo tanto ellos como su carga genética evolucionó con el tiempo desde el surgimiento de los primeros animales en el Período Precámbrico.
Un mapa de genes
En su estudio, de hecho, los investigadores hicieron un ‘mapa’ de aquellos genes que siempre se encuentran juntos en un solo cromosoma y en todos los animales, desde humanos y ratones hasta cangrejos y corales. Y de esta forma lograron demostrar que los ctenóforos son el ‘grupo hermano’ de todos los demás animales.
El equipo describe el evento sucedido hace 700 millones de años como una bifurcación genética. Un organismo unicelular solitario, explican, el antepasado de todos los animales viajaba por ese camino con sus dos descendientes y se encontró con una ramificación. El primero de sus ‘hijos’, destinado a convertirse en las medusas-peine que conocemos hoy, tomó un camino. A medida que fue evolucionando, los genes de sus cromosomas permanecieron en el mismo orden, sin cambiar demasiado.
El otro ‘hijo’, que se convertiría primero en esponja y después en todos los animales que hoy conocemos, tomó el otro camino. Muchos de los genes de sus cromosomas se reorganizaron y fusionaron. Y debido a que estos reordenamientos son irreversibles y se transmiten de generación en generación, se pueden detectar incluso hoy. Al rastrearlos, en efecto, el equipo encontró una clara evidencia de que fueron las medusas-peine, y no las esponjas, el ‘grupo hermano’ de todos los demás animales.
«Las huellas dactilares de este antiguo evento evolutivo – explica Schultz- todavía están presentes en los genomas de los animales cientos de millones de años después. Esta investigación ayuda a fortalecer la base de nuestra comprensión de la genética de la vida animal. Nos da contexto para comprender qué hace que los animales sean animales. Este trabajo nos ayudará a entender las funciones básicas que todos compartimos, como cómo perciben su entorno, cómo comen y cómo se mueven».
