¿Qué pensaría usted si yo le digo que es un deuterostomado? Probablemente que es un insulto muy elaborado o en un idioma extraño. Pero la verdad es que no, no lo estoy insultando. Sólo estoy describiendo que usted es parte de un grupo muy grande llamado «deutorostomados».
—Pero, ¿qué significa ser deuterostomado?
—¿Deutero qué?
—Stomado.
—Chanfle.
Antes de explicarlo, debe saber que existe otro gran grupo de animales que pertenecen al grupo de los protoestomados. Pero, ¿qué diferencia a ambos grupos? Bueno, todo parte desde muy temprano, durante el desarrollo embrionario del que todos somos expertos gracias a los argumentos técnicos que han propiciado nuestros parlamentarios durante el debate sobre el aborto. Pero, por si no recuerda, cuando el cigoto recién formado comienza a dividirse, llega a un estado denominado «blástula», desde donde aparece una estructura llamada «blastoporo». En el caso de invertebrados como los moluscos, gusanos anélidos, artrópodos (insectos, crustáceos, arácnidos, etc.) y otros organismos celomados, durante este tipo de segmentación, el nombrado blastoporo formará posteriormente la boca del animal. Cuando el desarrollo ocurre de esta forma, hablamos de organismos protoestomados. Ahora, si por el contrario, desde el blastoporo lo que se forma es el ano, y luego de forma secundaria la boca, hablamos de deuterostomados (que significa algo así como «boca secundaria»). Este tipo de desarrollo lo tienen, por ejemplo, los equinodermos (estrellas de mar, erizos y pepinos de mar, entre otros), hemicordados (como los gusanos bellota) y los cordados (vertebrados) como nosotros. Es decir, lo primero que se forma durante nuestro desarrollo embrionario es el ano (lo que explica por qué hay tanta gente que piensa con él).
Si aún sigue despierto, queremos contarle que le hablamos de esto por culpa de una reciente investigación publicada en la prestigiosa revista Nature. En pocas palabras, encontraron un fósil de un pequeño animal que podría ser uno de los primeros deuterostomados. Si las conclusiones del estudio son correctas, este hallazgo podría corresponder al ancestro común de un gran rango de especies y uno de los más antiguos miembros de un linaje que cientos de millones de años después dio origen a los humanos. 540 millones de años, para ser un poco más exactos.
¿De quién estamos hablando?
Algo importante de todo este asunto, es que nuestro entendimiento sobre este grupo depende de forma crítica de los registros fósiles del período Cámbrico, es decir, de organismos que vivieron desde hace 500 a 570 millones de años atrás. No es algo fácil ni común, se imaginará.
Han y colaboradores (Nature; 1), describen un microfósil fosfatizado de no más de 1 mm del Cámbrico temprano (~540 millones de años atrás) encontrado en la zona central de China en la provincia de Shanxi. Este organismo nos provee algunas pistas sobre la evolución de los deuterostomados.
«A simple vista, los fósiles que estudiamos parecían ser un pequeño grano negro, pero al mirarlo con el microscopio, el nivel de detalle nos dejó con la boca abierta» dijo Simon Conway, uno de los autores, dándole un poco de color. «Sabemos que todos los deuterostomados tienen un ancestro común y creemos que es justamente lo que estamos viendo». ¿Se le puso la piel de gallina?
A mí tampoco.
Para que no se nos olvide más, este fósil fue bautizado como Saccorhytus coronarius. Pese a su importancia en la historia evolutiva de nuestro gran linaje, sus características son un poco decepcionantes. Es básicamente una bolsa de cuerpo elíptico, con una gran boca. Y poco más que eso...
Sin embargo, posee varias características interesantes. Por ejemplo, al estar dotado de una gran boca relativa al resto del cuerpo, indica que probablemente Saccorhytus engullía partículas de alimento, o incluso a otros organismos de menor tamaño. Otra característica importante es la observación de unas pequeñas estructuras cónicas en su cuerpo. Los autores creen que éstas podrían haber permitido expulsar el agua tragada por la boca como un mecanismo de escape, por lo que incluso podría ser el precursor evolutivo de las branquias que podemos ver en los peces actuales. Maravilloso.
Así se vería el Saccorhytus coronarious.
Para finalizar, las conclusiones de este trabajo son las siguientes:
1.
Sugieren que los primeros deuterostomados y, en consecuencia, nuestros ancestros, eran básicamente meiofauna, que es un término complicado para referirnos a organismos pequeños como un grano de arena (no más grandes que 1 mm).
2.
En contraposición a la idea de que los primeros deutorostomados tenían desarrollo indirecto, en donde hay una larva que posteriormente metamorfosea a un juvenil similar al adulto, la biología del Saccorhytus parece ser más consistente con el desarrollo directo (es decir, lo que nace es un Saccorhytus bebé; vaya baby shower que deben haber tenido).
Y lo más importante (?), 3) los investigadores no lograron encontrar evidencia de que este animal tuviese ano. Lo que quiere decir que probablemente realizaba esta función por el mismo orificio. Tiraba mierda por la boca, digámoslo así. Total, hay mucha gente que lo hace, ¿no? Podríamos decir que es una característica ancestral.
Si gusta, puede decirle a su troll preferido: ya te estás saccorhythusando.
Apéndice para ñoñ@s: el reloj molecular y la teoría neutral
Otro aspecto relevante de este estudio tiene que ver con el desajuste entre la evidencia fósil y la vida prehistórica respecto a los registros que nos proveen los datos moleculares, que conocemos como «reloj molecular». Lamentablemente, aún no podemos viajar en el tiempo (Doc Brown, te extrañamos) (a propósito, ¿cómo es que, teniendo una máquina del tiempo, al Doc Brown nunca se le ocurriera viajar a la era de los dinosaurios? ¿No es lo primero que usted haría con una máquina del tiempo voladora?) (¿O quizás tenía miedo del efecto mariposa?), por lo que cada vez que encontramos nuevos organismos, debemos remitirnos a aproximaciones indirectas para poder estimar dónde, en qué momento, bajo qué circunstancias, dos linajes siguieron caminos independientes e intentar complementar a este rompecabezas llamado evolución. Para eso, muchas veces utilizamos la información de algunos genes que no se ven ni favorecidos ni perjudicados por la selección natural. Algo que un biólogo llamado Motoo Kimura denominó como «genes neutrales» en su teoría neutral de evolución molecular.
Pero, ¿qué tiene de interesante esto? Ocurre que estos genes, en teoría, al no verse afectados por las presiones que ejerce la selección natural, se van modificando por azar a una tasa relativamente constante. Entonces, sabiendo esta tasa de sustitución (tasa a la cual un cambio en una base nitrogenada se fija en una población), podemos, en teoría, estimar cuándo dos linajes se separan en el tiempo. Esto podemos complementarlo, sin duda, con evidencia fósil, con eventos geológicos, etc. para tener estimaciones más precisas.
A pesar de que estos supuestos propuestos por Kimura son un poco simplistas, pues las tasa de evolución molecular puede variar significativamente entre organismos, aún seguimos usando bastante este «reloj molecular», pues sigue siendo una herramienta muy útil en estudios evolutivos para poder calibrar y estimar la divergencia entre linajes. Lo que hemos hecho es más bien mejorar esta idea en lugar de reemplazarla. Pero eso es harina de otro costal.
Volvamos al Saccorhytus. Usando el reloj molecular, técnicamente es posible estimar aproximadamente cuándo dos especies, linajes, o lo que sea, divergieron entre sí usando su información genética y sabiendo o estimando estas tasas de sustitución/mutación. Entre más divergente sean dos linajes, más diferencias genéticas habrá entre ellos. Por desgracia, entre más antiguo sea el linaje, más difícil es hacer estimaciones claras. Y esto es complejo justamente para el Sacchorhyrus, debido a que apenas tenemos fósiles para poder igualar, estimar y calibrar los cálculos de reloj molecular. Algunos investigadores creen que muchas criaturas eran demasiado pequeñas para dejar registro fósil significativo. Y, de hecho, la escala microscópica del Saccorhytus, combinado al hecho de que es hasta el momento el deuterostomio (suena lindo, ¿ah?) más primitivo jamás reportado, parece que efectivamente refuerza este punto.
¿Cuántas veces habremos estado sentados sobre un fósil invaluable para la ciencia y ni nos enteramos?
Acá una figura un poco más simple para ilustrar, disponible acá (2). En la figura se intenta ilustrar la relación que tendría Saccorhytus respecto al resto de los deuterostomados. Los fósiles encontrados por Han et al. (1) tienen características de deutorostomado pero su posición es incierta en el árbol del resto de los organismos de este tipo, como lo muestran las líneas punteadas. Básicamente aún no sabemos si la especie encontrada es más cercana a los cordados (como nosotros o el tiburón de la imagen), a los ambulacrados (como las estrellas de mar) o como ancestro común de todos los deuterostomados. Esto nos abre muchas preguntas, y sin duda permite delinear futuras investigaciones y descubrimientos con, ojalá, nuevos especímenes con características nuevas que se hayan preservado para poder resolver la relación de Saccorhytus con el resto de los deuterostomados. Sólo así podremos entender efectivamente qué nos pueden decir estos interesantes animales sobre el origen y evolución de este gran linaje.
Referencias
1.- Han,J.,ConwayMorris,S.,Ou,Q.,Shu,D.&Huang,H. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature21072 (2017).
2.- Rahman, Imran A. Tiny fossils in the animal family tree. Nature, doi:10.1038/nature21493