No tengo cuerpo: ¿Por qué las estrellas de mar son sólo cabezas reptantes?

Sistema nervioso de una batstar mayor (Laurent Formery / Olympic / Premio Imagen Evidente del Año)
Sistema nervioso de una batstar mayor (Laurent Formery / Olympic / Premio Imagen Evidente del Año)

¿Dónde usaría sombrero una estrella de mar, si lo tuviera, y cómo se relaciona la disposición de su cuerpo con la de sus parientes cercanos, los seres humanos? Estas preguntas han desconcertado a los científicos durante mucho tiempo, pero un equipo en California. Creen que finalmente han descubierto dónde está la cabeza de una estrella de mar, y resultó ser una completa sorpresa. 

Utilizando herramientas genéticas y moleculares avanzadas, los investigadores crearon un atlas 3D de la expresión genética de las estrellas de mar (la forma en que los datos codificados en un gen se convierten en una función) y mapearon las regiones de su cuerpo. 

"La respuesta es mucho más complicada de lo que esperábamos", dice el investigador postdoctoral Laurent Formery de Universidad de Stanford, autor principal del estudio, que se realizó en los laboratorios del autor principal, el profesor Christopher Lowe, en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford, con Daniel S Rokhsar de la Universidad de California., Berkeley. 

"Es simplemente extraño y lo más probable es que la evolución del grupo haya sido aún más complicada". El grupo de los equinodermos incluye no sólo las estrellas de mar sino también los pepinos de mar y los erizos de mar.

Batstar adulto (Laurent Formery)
Batstar adulto (Laurent Formery)

Lo inesperado fue que la “cabeza” de una estrella de mar no estuviera ubicada en ningún lugar. En cambio, los científicos detectaron regiones "parecidas a cabezas" distribuidas por todo el centro y en el medio de cada extremidad, con una región similar a una cola a lo largo de su perímetro. 

Debido a que ninguna parte de una estrella de mar tenía el patrón genético asociado con la trompa de un animal, parece que la mejor manera de describir a las estrellas de mar es como cabezas con la capacidad de arrastrarse.

Misterio zoológico

Las estrellas de mar son muy antiguas pero también están estrechamente relacionadas con los humanos. Comienzan su vida como huevos fertilizados que se convierten en larvas que flotan libremente y pueden flotar como plancton durante meses antes de asentarse en el fondo marino. 

Estrella de mar: metamorfosis de larva en juvenil (Laurent Formery)
Metamporfosis de la larva de batstar en juvenil (Laurent Formery)

En este punto, pasan de tener un “plan corporal bilateral” simétrico como los humanos, a adultos con forma de estrella de cinco puntas, o “plan corporal pentaradial”.

Batstar juvenil en movimiento (Laurent Formery)

"Esto ha sido un misterio zoológico durante siglos", dice Lowe. “¿Cómo se puede pasar de un plan corporal bilateral a un plan pentaradial y cómo se puede comparar cualquier parte de la estrella de mar con nuestro propio plan corporal?

“Anatómicamente no hay nada en una estrella de mar que se pueda relacionar con un vertebrado. Simplemente no hay nada ahí”. Decidiendo ignorar la anatomía "extraña", el equipo decidió concentrarse en analizar la estrella de mar a nivel genético y molecular. 

Batestrellas (Patriria miniata) fueron elegidos porque ya existían protocolos de investigaciones científicas anteriores sobre la especie, que es muy común en la costa oeste de EE. UU., donde trabaja el equipo.

Esqueleto, músculos y sistema nervioso de una batstar juvenil (Laurent Formery)
Esqueleto, músculos y sistema nervioso de una batstar juvenil (Laurent Formery)

"Primero dividimos los brazos de las estrellas de mar en rodajas finas de la punta al centro, de arriba a abajo y de izquierda a derecha", dice Formery. “Usamos tomografía de ARN para determinar qué genes se expresaban en cada corte y luego 'reensamblamos' los cortes usando computadora modelos. Esto nos dio un mapa 3D de la expresión genética”.

Un segundo método utilizó un desarrollo técnico reciente llamado in situ reacción en cadena de hibridación. Esto implicó teñir tejido de batstar e inspeccionarlo visualmente para determinar dónde se expresaba un gen. 

Expresión del gen Batstar (Laurent Formery)
Expresión del gen Batstar (Laurent Formery)

"Incluso en artículos moleculares recientes hay un signo de interrogación cerca de los equinodermos en el árbol evolutivo, porque no sabemos mucho sobre ellos", dice Formery. "Fue agradable demostrar que, al menos a nivel molecular, tenemos una nueva pieza del rompecabezas que ahora se puede colocar en el árbol". La investigación del equipo se publica en Naturaleza.

También en Divernet: Una estrella de mar fiestera persigue un estilo de vida adolescente, Una encuesta de buzos arroja luz sobre la epidemia de estrellas de mar, Instructor de buceo 'desconocido del peligro COTS', Muerte de una estrella

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