Biociencias
Ayudó a unos antepasados marinos a formar el cerebro y a centralizar el sistema nervioso
Eduardo Martínez de la Fe2
Un gen que compartimos con unos pequeños animales marinos provocó, hace millones de años, el surgimiento de los cerebros en los vertebrados, origen de la cognición y de la consciencia en la vida compleja.
La cognición es la facultad que nos permite procesar la información que viene de los sentidos y, aunque tenemos una idea clara de cómo se han formado y evolucionado los seres vivos, continúa siendo un misterio cómo se desarrolló esta capacidad cognitiva desde el punto de vista de la biología.
Una nueva investigación, dirigida por la Universidad de Oxford, ha venido a arrojar un poco de luz al proceso biológico que permitió a los seres vivos, en algún momento de la evolución, no solo darse cuenta de las condiciones de su entorno, sino también de que existen y forman parte de un mundo complejo que deben aprender a gestionar para sobrevivir y perfeccionar sus habilidades.
Sabemos que, en los inicios de la vida compleja, los primeros organismos no tenían cerebro, sino una red de neuronas repartidas por todo su cuerpo que finalmente terminaron concentrándose en un órgano específico, encargado de procesar la información sensorial y de alumbrar la cognición.
Desconocemos cómo se produjo esa proeza evolutiva, pero la nueva investigación, en la que ha participado Ute Rothbächer, del Departamento de Zoología de la Universidad de Innsbruck en Austria, proporciona la explicación del misterio biológico que llevó a los organismos a dotarse de un órgano regulador de lo que llamamos cognición, alojado en una estructura biológica nueva llamada propiamente cabeza.
Esta cabeza mejorada permitió una amplia distribución espacial y la multiplicación de las células sensoriales y, por lo tanto, una percepción mucho mejor del entorno, explican los investigadores en un comunicado.
FÓSILES VIVIENTES
Para llegar a esta conclusión, los autores de esta investigación estudiaron un invertebrado marino simple, la ascidia Ciona intestinalis, perteneciente al grupo hermano de los vertebrados, los tunicados.
Estos animales son como fósiles vivientes, ya que pueden contarnos cómo fueron los precursores evolutivos de nuestros organismos: al igual los tunicados actuales, estaban llenos de neuronas dispersas antes de que evolucionaran y formaran una cabeza donde alojar un cerebro.
De la misma forma que nuestros precursores evolutivos, los tunicados actuales no tienen una cabeza bien desarrollada, pero disponen de grupos de neuronas distribuidas por todo su cuerpo que se articulan en torno a una especie de hebra dorsal.
Esos grupos de neuronas forman una serie de nódulos nerviosos que absorben una amplia gama de información de los órganos sensoriales a través de unos ganglios craneales que pueden fusionarse y formar un ganglio cerebroide, germen de un futuro cerebro potencial.
De ese ganglio cerebroide, situado encima de la faringe, derivan algunos nervios que se dirigen hacia los músculos del resto del cuerpo y coordinan las reacciones a los estímulos del entorno.
GEN COMPARTIDO
La novedad que aporta esta investigación es que estos tunicados contienen un gen compartido con los vertebrados modernos, que sería el origen más remoto de lo que podría ser un cerebro en la historia evolutiva de la vida compleja.
Los autores de esta investigación consideran que, cuando el desarrollo de los seres vivos aún se limitaba a los mares, ya se estaba produciendo la transición de seres vivos puramente invertebrados, con estructuras similares a cabezas, a animales que desarrollaron nuevos tipos de cabezas, capaces de alojar numerosas redes de neuronas.
Añaden que, si la cabeza no hubiera aparecido en el desarrollo evolutivo, el desarrollo de las células sensoriales y de los nódulos nerviosos que interpretan las señales del entorno, probablemente no se habría producido. Seríamos incapaces de escribir o de leer este artículo.
La nueva investigación demuestra que los ganglios craneales de los vertebrados se basan en códigos y procesos genéticos que se encuentran en los tunicados: constató que un gen llamado "Hmx" fue decisivo para la formación de sus ganglios craneales.
RECICLAJE COGNITIVO
Descubrió que las instrucciones de construcción de ganglios craneales contienen el gen "Hmx", que ha mantenido su función y estructura originales a lo largo del tiempo: habría jugado un papel en la centralización del sistema nervioso.
Probablemente, concluyen los investigadores, ese gen ya se encontraba en el ancestro común de los tunicados y de los vertebrados posteriores.
Lo que sugiere esta investigación es que, si vertebrados superiores, como nosotros, disponemos de un gen compartido con los tunicados actuales y sus ancestros, eso significa que compartimos un pasado común, origen del cerebro y de todas sus derivadas cognitivas en organismos más complejos.
Dicho de otra manera, este descubrimiento sugiere que los cerebros de los vertebrados son productos reciclados del aparato cognitivo primitivo de unos irrelevantes antepasados marinos parecidos a los tunicados, que poblaron la Tierra hace millones de años.
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REFERENCIA
Hmx gene conservation identifies the origin of vertebrate cranial ganglia. Vasileios Papadogiannis et al. Nature (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-022-04742-w
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Fuente:
