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¿Sueñan las esponjas de mar con ovejas porosas?

20 julio, 2009

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La frase es de Pere Estupinya, y viene a colación de un curioso estudio de Kenneth Kosik y Onur Sakarya sobre el sistema nervioso de las esponjas de mar.

Bueno, en realidad las esponjas aunque son animales no tienen sistema nervioso, ni neuronas, ni músculos, ni órganos, ni tejidos especializados. Son pacíficos sacos de células que viven anclados en su mundo marino. El animal más simple que uno se pudiera imaginar.

La sorpresa vino cuando Kenneth Kosik, buscando el origen evolutivo del sistema nervioso en los animales comenzó a estudiar las esponjas, que precisamente carecen de él. Y uno de los estudiantes de su laboratorio, Onur Sakarya, descubrió que la esponja Amphimedon queenslandica poseía prácticamente todos los genes necesarios para fabricar sinapsis (conexiones neuronales).

Citando a Pere:

“En las sinapsis encontramos una maquinaria muy especializada, llamada “densidad postsináptica”, hecha de centenares de diferentes proteínas, cada una colocada en un lugar muy concreto, cada una con un trabajo muy definido que hacer. Forman un andamiaje fuerte pero maleable, que cambia constantemente a medida que aprendemos. Siempre había pensado que debe de haber costado muchos millones de años de dura selección natural para llegar a este diseño tan inteligente y tan eficaz.

Pero resulta que toda esa maquinaria ya ha estado allí desde los mismos orígenes del reino animal. Las esponjas, de las que los humanos nos desviamos evolutivamente hace unos 600 millones de años, ya tienen y tenían entonces la gran mayoría de estos ladrillos moleculares (en azul en la siguiente figura) que constituyen una típica densidad postsináptica humana. Únicamente les faltan unas pocas piezas, como los receptores de glutamato -las “orejas” que reciben los mensajes- (en amarillo en la figura), que no surgirán hasta unos millones de años más tarde con las medusas y las anémonas, y unos pocos elementos proteicos aún más modernos (en verde y rojo) que actúan como pegamento final para unir todas las piezas del puzzle.”

mik-1-5 El homínido del cladograma simplificado que refleja la secuencia de adquisición de las proteínas sinápticas (y nuestro parentesco con las esponjas) es el propio Pere, por supuesto. 🙂

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No, no. No te entusiasmes tanto, Bob. Aunque seamos parientes, en realidad es muy poco probable que las esponjas sean nuestros antepasados. Los Ctenóforos son animales bastante más complejos que según los últimos estudios moleculares se desramifican del tronco evolutivo común algo antes que las esponjas. Así que el primer antepasado común de los animales actuales debió de ser bastante más parecido a un Ctenóforo que a una esponja. 😉

Ctenophore

Aquí hay que hilar un poco más fino, pero en mi opinión, lo que nos están diciendo esas proteínas sinápticas de los poríferos actuales es que las esponjas de mar han evolucionado a partir de un antepasado algo más complejo que poseía algún tipo de proto-sistema nervioso (como el que poseen los Ctenóforos). Las esponjas de mar habrían evolucionado hacia la sencillez perdiendo ese sistema nervioso (aunque conservando los genes que lo hacían posible), y con bastante éxito a juzgar por su superviviencia a lo largo de las eras geológicas.

Si así fuera, sería toda una lección de humildad, y otra prueba más en contra de las escalas evolutivas que suponen que los animales van evolucionando en busca de una mayor “perfección”. ¿quién necesita neuronas para sobrevivir en el Cámbrico… o ahora? 😉

La alternativa sería pensar que las conexiones neuronales estaban siendo construidas antes que las propias neuronas , con algún fin que ahora mismo se nos escapa (Pere habla de una posible utilidad en el estado larvario) y que finalmente en el resto de los animales se alcanzara el estado actual por exaptación, siendo las esponjas una reliquia de esa fase previa. Pero personalmente me parece una explicación demasiado rebuscada. En cualquier caso, la increíble perviviencia de esos genes a través de las eras nos hace suponer que alguna función concreta deben cumplir.

Algún día las esponjas nos revelarán para qué necesitan ese conjunto de proteínas sinápticas, y a partir de ello podremos deducir muchas más cosas, pero por el momento, parece que sólo siguen “soñando” en su pacífico fondo oceánico…

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  1. Hexo
    20 julio, 2009 de 19:17

    Desde ahora mismo ya teneis un seguidor 🙂

    Eres un crack rano 😀

  2. 20 julio, 2009 de 19:25

    Muchas gracias, Hexo, hombre. 😀

    La idea fue de Manuel, y el diseño de la página es de JM. Veremos qué tal nos sale. De momento pinta muy bien. 😉

  3. 20 julio, 2009 de 20:00

    Hola Rano,

    Espero que no dejes los temas historia y me dejes huerfano, je,je.

    Saludos,

  4. El rano verde
    20 julio, 2009 de 20:15

    Hola Lampuzo,

    no hombre, no. Para los mapas seguiré teniendo abierto el otro blog. Este otro es más para bichos y ciencia en general. 😉

    Saludos.

  5. KC
    20 julio, 2009 de 20:26

    Me alegro del diseño astronómico de la cabecera, creo que va a estar muy de moda en no mucho tiempo (lo astronómico y el blog 😉 )

    Saludos.

  6. 20 julio, 2009 de 20:33

    Sí, a mí también me pareció muy chulo cuando lo puso JM. 🙂

    Y… esperemos que la moda sea por los nuevos descubrimientos (y no por seguir discutiendo magufadas). De momento el Obama parece dispuesto a soltar pasta, aunque lo del volver a la luna parece complicado, precisamente por la pasta. Ya veremos, KC, ya veremos.

    Saludos.

  7. 20 julio, 2009 de 23:10

    veo que andas sobrao, con dos blogs y todo;)

    siempre es curioso que al ser humano se le ponga arriba en los cladogramas, podria haber sido al reves, o en medio.

    saludos

  8. 21 julio, 2009 de 0:02

    ¿sobrao? Lo que pasa es que hoy tenía un día libre. Pero el resto de la semana me temo que voy a estar un poco “missing”. 😀

    Pero bueno, por aquí andarán los compis para seguir posteando…

    Un saludo, Gouki.

  9. 21 julio, 2009 de 15:37

    Ciertamente interesante que dispongan la información de la maquinaria sináptica…

    Esto es una muestra de como los cambios debidos a mutaciones no sólo no son siempre perjudiciales sino que si se acumulan cómo es debido pueden acabar dando estructuras tan curiosas como el sistema nervioso, en este caso puede ser que o bien no lo necesiten ahora (como bien has dicho) o lo estén guardando para otro fin (como te has aventurado a decir).

    Saludos 😉

  10. 21 julio, 2009 de 15:55

    Y además es un magífico ejemplo de cómo sistemas increíblemente complejos pueden ser reducibles, y siguen funcionando aunque falten algunas piezas clave (como en este caso, las propias neuronas!)

    Saludos, Resker. 🙂

  11. 21 julio, 2009 de 18:04

    Y no solo por la “complejidad reductible”, la investigación también es interesantisima por la posibilidad de que la propia estructura sináptica sea como el flagelo de las bacterias, un sistema que apareció para una función diferente y que se aprovechó posteriormente para algo tan importante como la formación de un sistema nervioso.

    Apuesto que esta línea nos deparará cosas muy interesantes en el futuro.

    Saludos.

  12. 22 julio, 2009 de 10:04

    Siempre lo diré: la evolución es un mecanismo chapucero. Utiliza lo que tiene más a mano para conseguir un resultado aceptable, no el mejor. A saber para que emplearán las esponjas esas proteinas sinápticas, pero todod sabemos muy bien el uso que le dieron los metazoos.

    Tenías razón, Rano. Es la leche!

    Ya tenéis un seguidor más 😀

  13. 31 julio, 2009 de 0:56

    Si algo hemos aprendido… es que probablemente ambas teorías estén en lo cierto…

    Las esponjas probalemente se hayan simplificado… pero no sería raro que muchos de esos restos de sistema nervioso tuvieran o hayan tenido o incluso tengan funciones que desconocemos…

    😀

  14. 25 noviembre, 2009 de 2:46

    sus imagenes son muy
    entreteniodas pero yo
    quiero ver sus juegos
    si me los enseñan plis es
    que nesesito ver si son
    buenas para los niños

  15. Cmi floreZz *
    15 abril, 2010 de 2:40

    me parecio muy bueno me sirvio mucho graciasss……. 😀 😉

  16. anitar
    23 junio, 2010 de 0:41

    Bueno…en realidad no sabemos si los ctenóforos están en la base o no…digamos que aún se necesitan muchos más análisis filogenómicos incluyendo más especies de esponjas y de ctenóforos para dilucidar esto. Además, la maquinaria postsináptica está ahí, pero aún no sabemos si genes implicados en la formación de mesodermo y músculos por tanto, que aparecen en ctenóforos están en esponjas. Que puede haber habido simplificación secundaria…sí, pero la verdad es que a día de hoy esta teoría está muy poco sustentada…
    Y sí, yo trabajo con esponjas y defiendo su ancestría!!!

  17. marcy
    25 febrero, 2014 de 19:51

    esta bonito

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