¿Sabías que las estrellas de mar son, literalmente, cabezas ambulantes?

Pocos animales son tan asombrosos y tan desconcertantes, a la vez, como los equinodermos. Morfológicamente, pese a una aparente simetría radial, con cinco planos de simetría, son criaturas bilaterales. Aunque son invertebrados, están más emparentados con los cordados que con cualquier otro grupo. No tienen cerebro, en su lugar, disponen de una serie de ganglios dispuestos en anillo en torno al sistema digestivo. Presentan un sistema de locomoción único, denominado sistema ambulacral, formado por un conjunto de tubos llenos de agua de mar, con el que mueven unos diminutos apéndices —cientos de ellos, denominados pies ambulacrales—, cuyo contenido en agua regulan a través de una válvula denominada madreporito. Se reproducen de forma sexual, pero si pierden un fragmento o se rompe, en la mayoría de los casos se regenera, y da lugar a dos individuos clónicos; incluso, en algunos casos, como la estrella de mar, el desconcierto se extiende hasta su comportamiento: son capaces de evaginar su estómago para digerir parcialmente la comida fuera del cuerpo.

De todas las curiosidades de las estrellas de mar y otros equinodermos, hay una que ha intrigado a los naturalistas durante décadas. ¿Dónde tienen la cabeza?

¿Es la estrella de mar un cuerpo sin cabeza?

Debido a su forma uniforme, de aspecto estrellado, se ha dado por supuesto que las estrellas de mar son animales sin cabeza. Los brazos, normalmente cinco, se consideraban apéndices del cuerpo, compacto y en forma de disco. En un lado, orientada hacia abajo, la boca. En el lado opuesto, arriba, el ano.

Como ya se ha indicado, los parientes evolutivos más cercanos de los equinodermos son los cordados, entre los que nos encontramos. Ambos pertenecen al gran grupo de los deuteróstomos, organismos que durante el desarrollo embrionario, la primera invaginación del sistema digestivo da lugar al ano, siendo la boca secundaria. Este rasgo se opone al que presentan los protóstomos —moluscos, anélidos e insectos, entre otros—, en los cuales esta primera invaginación da lugar a la boca, y el ano se forma secundariamente.

Estudiando la evolución del cuerpo de la estrella de mar

Cómo ha evolucionado el cuerpo de las estrellas de mar, en comparación con el cuerpo de los demás deuteróstomos, es un misterio. Aquellas asunciones previas planteaban que, de algún modo, los ancestros evolutivos de la estrella de mar vieron reducida su cabeza hasta su completa desaparición. Sin embargo, una investigación reciente llevada a cabo por un equipo mixto de las Universidades de Stanford y Berkeley (California) ha llegado a una conclusión muy distinta.

El estudio,realizado por un equipo de investigación liderado por los profesores Christopher J. Lowe, David R. Rank y Daniel S. Rokhsar, y publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Nature, se centró en la expresión génica de estrellas de mar juveniles a través de factores de transcripción. Los factores de transcripción son proteínas especializadas que desempeñan un papel fundamental en la regulación de la expresión génica. Su función principal es controlar la transcripción de los genes, es decir, la síntesis de ARN a partir del ADN, que dará lugar después a las proteínas. Aunque todas las células disponen de los mismos genes, estos factores de transcripción contribuyen a que se expresen unos u otros según la zona corporal.

Los investigadores han trabajado con la especie Patiria miniata, conocida como estrella murciélago, debido a la membrana que presenta entre los brazos. Habita en las proximidades de la costa, desde la zona intermareal hasta los 300 metros de profundidad, y se distribuye de forma natural en la costa pacífica de Norteamérica, desde Alaska hasta Nueva California Sur (México) y el golfo de California. Es particularmente abundante en la Bahía de Monterrey.

Del cuerpo sin cabeza a la cabeza sin cuerpo

Los análisis revelaron que los factores de transcripción de ciertas áreas del cuerpo de la estrella de mar están asociadas con regiones que, en otros animales, pertenecen a la cabeza. De hecho, y contrariamente a las expectativas de los investigadores, no se detectaron factores de transcripción pertenecientes al tronco en ninguna parte de la estrella de mar, ni siquiera en los brazos.

La ausencia de expresión genética propia del tronco sugiere que, desde la perspectiva de la organización corporal, la estrella de mar es esencialmente una cabeza ambulante, sin cuerpo. Esto echa por tierra las viejas suposiciones del cuerpo sin cabeza.

El equipo de investigación sugiere que este fenómeno puede no limitarse a las estrellas de mar y podría extenderse a especies afines como la ofiura, el pepino y el erizo de mar. La ausencia de un tronco y la concentración de genes asociados a la cabeza plantean preguntas sobre la evolución de estos animales. ¿Cómo se ha desarrollado este patrón único de organización corporal en comparación con otros deuteróstomos?

Este descubrimiento revolucionario abre la puerta a nuevos estudios en biología evolutiva del desarrollo. Investigaciones futuras podrían revelar aún más secretos sobre la sorprendente diversidad de estas extrañas formas de vida marina y el modo en que han evolucionado a lo largo del tiempo.

Referencias: