puntos
principales del artículo
Los animales más antiguos están
ausentes del registro fósil, por
lo tanto los científicos
necesitan determinar:
-
la naturaleza de los primeros
animales estudiando las
características básicas que
son compartidas por todos los
ellos;
-
el origen de la
multicelularidad, la cual es
un evento fundamental en la
evolución de los animales;
-
cómo los parientes más
cercanos, los choanoflagelados
unicelulares, se relacionan a
los animales multicelulares.
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ActionBioscience.org:
¿Tienen los animales un
origen común?
King: Sí. Todos los
animales, desde las
esponjas y las aguamalas
hasta los vertebrados (animales
con espina dorsal)
pueden ser conectados a
un ancestro común. Hasta
ahora, la evidencia
molecular y del registro
fósil indica que los
animales evolucionaron
hace por lo menos 600
millones de años. El
registro fósil no revela
la apariencia de los
primeros animales ni
cómo ellos vivían. De
allí, mi laboratorio y
otros grupos de
investigación en otras
partes del mundo están
investigando la
naturaleza de los
primeros animales por
medio del estudio de los
diversos organismos
vivientes.
ActionBioscience.org:
Usted estudia la
multicelularidad. ¿Tiene
esto una conexión a los
orígenes de los animales?
King: Los eucariotes
(es decir, los
organismos cuyo núcleo
está rodeado de una
membrana) varían desde
aquellos que tiene una
sola célula, como la
ameba, hasta los
animales complejos
multicelulares,
incluyendo a los humanos.
La vasta mayoría de la
vida en la Tierra ha
sido dominada por la
vida unicelular. En un
punto a lo largo del
linaje que llevó a los
animales, evolucionó la
multicelularidad. Los
organismos
multicelulares son
aquellos que tienen
muchas células. Sus
células dependen las
unas de las otras,
funcionando en concierto
para sustentar la vida
del organismo. Entonces,
el ancestro común de los
animales fue una célula
individual.
Este evento, el origen
de la multicelularidad,
fue seminal para la
evolución de los
animales. Aún tenemos
que descubrir cual fue
este ancestro unicelular
de los animales
multicelulares, pero ya
hemos recopilado pistas
sobre su complejidad
genética. Aunque no
tenemos un registro
fósil con respecto al
origen de la
multicelularidad,
podemos deducir las
características
compartidas entre los
animales que se han
extinguido y las de sus
parientes vivos,
utilizando datos
moleculares y de otros
tipos.
ActionBioscience.org:
¿Cómo le permite un
árbol filogenético hacer
estas conexiones?
King: Un árbol
filogenético, o árbol de
vida, es un diagrama de
las relaciones entre
organismos. Es una
hipótesis, siempre
evolucionando a medida
que se le añaden más
datos. Los
filogeneticistas toman
secuencias de genes u
otras regiones del
genoma de diversos
organismos y las
comparan unas con las
otras con el fin de
identificar secuencias
que puedan sugerir una
ascendencia común.
Aquellos que han
cambiado en concierto
pueden sugerir un
ancestro común dentro de
ese grupo, en exclusión
con otros grupos.
Antes este proceso se
hacía a mano, pero ahora
las computadoras han
acelerado enormemente el
proceso. Ahora también
tenemos bases de datos
accesibles públicamente
con información
filogenética que nos
permite ver y analizar
las secuencias de genes
de diversos organismos.
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ActionBioscience.org:
¿Por qué usted ha
escogido trabajar con
choanoflagelados?
King: Los
choanoflagelados son una
ventana a la evolución
animal temprana. Tanto
la evidencia celular
como la molecular
indican que los
choanoflagelados son los
parientes vivientes más
cercanos a los animales
multicelulares.
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Figura 1. |
Los choanoflagelados son
un grupo singular de
eucariotes tanto
unicelulares como
formadores de colonias.
Existen por lo menos 150
especies de
choanoflagelados,
viviendo en casi todos
los tipos de hábitats
acuáticos. Los
choanoflagelados usan
flagelos para nadar y
para atrapar alimento,
generalmente bacterias,
en las paredes de su
collar (Figura 1).
La relación entre los
choanoflagelados y los
animales, y el hecho que
ellos son unicelulares,
sugiere que pueden
ayudarnos a comprender
la prehistoria de los
animales multicelulares.
Su biología es similar
al estado hipotético del
ancestro unicelular de
los animales, de manera
que creemos que ellos
han preservado su
información ancestral
mejor que otros
organismos. Es probable
que los genes
compartidos entre los
choanoflagelados y los
animales estuvieran
presentes en el ancestro
común y puedan iluminar
la transición a la
multicelularidad.
Nuestro laboratorio ya
ha provisto evidencia
sobre la expresión de
familias de proteínas en
los choanoflagelados que
son requeridas para la
señalización celular (la
forma en que se
comunican las células) y
la adhesión (como se
mantienen unidas o
pegadas las células).
ActionBioscience.org:
¿Evolucionó la
multicelularidad una
sola vez o varias veces?
King: Los
científicos han
observado que la
biología celular de la
multicelularidad es
radicalmente diferente
en grupos diferentes de
organismos. Esto sugiere
que diferentes
organismos
multicelulares surgieron
de organismos
unicelulares múltiples
veces. Los animales, los
hongos, las plantas y
otros linajes
multicelulares
evolucionaron su
multicelularidad por
separado, y cada linaje
tiene un ancestro común
diferente. Esto quiere
decir que el mecanismo
por el cual se
desarrolló la
multicelularidad en cada
linaje es evolutivamente
diferente y único. Sin
embargo, cuando nos
enfocamos en los
animales, vemos que la
multicelularidad
evolucionó una sola vez.
ActionBioscience.org:
¿Tratará usted de
reconstruir el genoma
del ancestro de los
choanoflagelados?
King: No sé si esto
será completamente
posible desde el punto
de vista técnico, pero
es algo sobre lo cual
quiero pensar un poco.
Es un reto maravilloso
para un científico. La
reconstrucción del
genoma del ancestro de
los animales y de los
choanoflagelados nos
permitiría examinar si
entendemos bien los
componentes importantes
del proceso por el cual
evolucionaron los
animales. Un reto mayor
ahora es el ensamblaje
de los genomas de los
choanoflagelados. Es muy
interesante trabajar con
un organismo que se
encuentra tan distante a
todos los otros
organismos cuyos genomas
ya han sido secuenciados.
No hay marcadores sobre
donde ir o como proceder.
Nuestra investigación en
la comparación de
genomas promete dar
claves sobre el último
ancestro común de los
choanoflagelados y los
metazoarios así como
sobre la historia
evolutiva temprana de
los animales. Nuestra
investigación es, de
hecho, un estudio de
macroevolución, es decir,
tratamos de entender
cómo ocurrieron cambios
mayores en escalas de
tiempo muy grandes.
Más allá de esto,
existen varios
beneficios directos para
la humanidad. Existe
cierto interés en
nuestro trabajo por
personas que están
involucradas en la
investigación sobre el
cáncer. Muchas de las
proteínas que estamos
encontrando en los
choanoflagelados son las
mismas que contribuyen
al desarrollo de
cánceres en los humanos.
Nuestro trabajo puede
ayudar a avanzar el
conocimiento sobre las
funciones celulares de
algunas de estas
proteínas.
© 2007, American
Institute of Biological
Sciences. Los educadores
tienen permiso de
reimprimir artículos
para su uso en las
clases; otros usuarios
por favor comunicarse
con
el editor
para
solicitar permisos de
reimpresión. Por favor
ver
políticas de reimpresión.
Sobre el
autor: La
Dra. Nicole King es
profesor asistente en el
Departamento de Biología
Molecular y Celular de
la Universidad de
California en Berkeley.
El laboratorio de la Dra.
King estudia el origen y
la evolución de los
animales por medio de la
determinación de la
complejidad genómica
mínima del ancestro
común de los animales,
dilucidando las
funciones ancestrales de
los genes necesarios
para el desarrollo de la
multicelularidad, la
caracterización de las
células y del desarrollo
de los choanoflagelados,
y probando hipótesis de
que la emergencia de los
animales multicelulares
se originó, en parte, de
la evolución de nuevas
formas de regulación de
los genes. La Dra. King
fue entrevistada durante
el simposio en evolución
presentado en la
conferencia anual de la
Asociación Nacional de
Educadores en Ciencias
en el 2006, la cual fue
cofinanciada por el
Instituto Norteamericana
para las Ciencias
Biológicas (American
Institute of Biological
Sciences), el Centro
Nacional para la
Síntesis Evolucionaria
(National Evolutionary
Synthesis Center) y la
editorial Biological
Sciences Curriculum
Study.
http://ib.berkeley.edu/people/faculty/person_detail.php?person=105
http://mcb.berkeley.edu/labs/king/
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