¿Es el brazo central, un brazo especial o las estrellas de mar no tienen cabeza? Un estudio genético ha revelado que todo el cuerpo está formado sólo por esta parte del cuerpo. Según esto, los genes que normalmente conducen a la formación de la cabeza en los animales están activos en todo el cuerpo de la estrella de mar. Sin embargo, los programas que conducen al desarrollo del torso no ocurren durante su desarrollo. Esto sugiere que la evolución de la estructura corporal inusual de estas criaturas se basó en una reducción de la anatomía hasta la cabeza, dicen los científicos.
Normalmente, la parte delantera y trasera son claramente visibles y los cuerpos están estructurados en una simetría especular: desde los gusanos hasta los humanos, la mayoría de los animales del grupo Bilateria tienen una anatomía característicamente simétrica con la cabeza y el torso. Pero las estrellas de mar y algunos otros representantes de los equinodermos son una excepción que ha causado dolores de cabeza a los biólogos durante generaciones. Porque sus cuerpos se componen de diferentes apéndices de estructura idéntica y no se reconoce la división entre cabeza y torso. Hasta ahora no se ha podido aclarar hasta qué punto algunas partes de estos animales corresponden a las estructuras típicas de otros representantes de la Bilateria y cómo pudo haberse desarrollado a lo largo de la evolución la extraña estructura corporal en forma de estrella.
Anatomía reflejada en la genética.
Dado que los estudios de las características anatómicas y las estructuras de los tejidos aún no han proporcionado pistas claras, un equipo de investigadores británicos y estadounidenses ha investigado el misterio utilizando métodos genéticos. Este enfoque se basa en el hecho de que se sabe desde los años 1990 que en Bilateria algunos genes genéticos son responsables de la formación de las distintas partes del cuerpo durante el desarrollo embrionario: la actividad de algunos genes es característica de los procesos de formación de la cabeza. , mientras que el de otros es característico de la cabeza. Desarrollo del tronco o cola. Esto significa que una sección del cuerpo de un animal también puede asignarse a los respectivos segmentos corporales basándose en la expresión genética.
Para su estudio, los científicos examinaron ahora la actividad de estos conocidos genes de desarrollo en estrellas de mar jóvenes de la especie Patiria miniata. Utilizaron la técnica conocida como “tomografía de ARN” y llevaron a cabo una hibridación in situ en los tejidos de los animales para revelar patrones de expresión genética. A partir de los resultados, pudieron crear un mapa tridimensional de la actividad relevante para la formación de partes del cuerpo en diferentes áreas de tejido de la estrella de mar.
falta el casco
Los resultados mostraron que las estrellas de mar tienen áreas de expresión genética típica de la cabeza en el centro de cada brazo. Por el contrario, los científicos no encontraron ninguna actividad en ninguna parte de los animales de los programas estructurales genéticos de desarrollo típicos del tronco en los representantes de Bilateria. En última instancia, esto significa que las estrellas de mar no tienen una zona especial en la cabeza, sino que están formadas enteramente por esta sección del cuerpo. “Parece que te falta el torso por completo. «La mejor manera de describirlos es como cabezas que vagan por el fondo del mar», dice el autor principal, Laurent Formery, de la Universidad de Stanford.
Este resultado sugiere que las estrellas de mar y algunos otros equinodermos desarrollaron su estructura corporal perdiendo la región del tronco bilateralmente simétrica de sus antepasados, explican los científicos. «Esto abre muchas preguntas nuevas que ahora podemos explorar», dice Formery. También hay una pista interesante: el registro fósil muestra que los antepasados de estos animales todavía tenían torso. En futuros estudios, Formery y sus colegas quieren investigar, entre otras cosas, la cuestión de hasta qué punto la estructura genética de las estrellas de mar también se puede encontrar en otros equinodermos, como los erizos de mar y los pepinos de mar.
Fuente: Universidad de Stanford, Chan Zuckerberg Biohub, Universidad de Southampton, artículo técnico: Nature, doi: 10.1038/s41586-023-06669-2
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