Las esponjas carecen de una vía de señalización que responda a los bajos niveles de oxígeno intracelular en animales más complejos. ¿Utilizan un mecanismo diferente para este propósito o sus primeros antepasados evolucionaron en un momento en que había menos oxígeno disponible?
Gert Wörheide ocupa la Cátedra de Paleontología y Geobiología en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de Ludwig-Maximilians-Universitaet LMU en Munich, y su investigación se centra en la evolución temprana de los animales, que ocurrió hace más de 650 millones de añosÉl y sus colegas demostraron recientemente que las esponjas Porifera, y no las gelatinas de peine Ctenophora como algunos creen, muy probablemente son el grupo hermano de todos los demás phyla animales. En otras palabras, las esponjas modernas se derivan del linaje queprimero se separó del último ancestro común de todos los animales, mientras que todos los demás grupos de animales emergieron de la otra rama del árbol genealógico. En su último estudio, llevado a cabo en colaboración con el grupo del profesor Donald Canfield en la Universidad del Sur de Dinamarca en Odense, Wörheidey su equipo ahora han demostrado que las esponjas pueden conformarse con mucho menos oxígeno que la mayoría de los otros animales. Además, el nuevo trabajo, que aparece en la vida y bioma líder a nivel internacionalrevista de ciencias dical eLife , revela que las esponjas carecen de la ruta de señalización bioquímica específica que otros animales usan para detectar el nivel del gas presente en sus células y tejidos.
La gran mayoría de los animales de hoy en día dependen de un suministro adecuado de oxígeno para su supervivencia, y poseen un sistema molecular dedicado que les permite realizar los ajustes fisiológicos apropiados cuando los niveles de oxígeno caen por debajo de cierto umbral.La vía de señalización llamada "HIF" lleva el nombre del "factor inducible por hipoxia", la proteína que sirve como sensor de oxígeno en el sistema. Sin embargo, no estaba claro si todos los linajes de animales contemporáneos tienen o no los genes que codifican los diversoscomponentes proteicos de la vía HIF.
El estudio surgió de experimentos realizados en el laboratorio de Wörheide, en el que el equipo crió especímenes de la esponja marina Tethya wilhelma en condiciones controladas en acuarios. Cuando los investigadores variaron la cantidad de oxígeno disuelto disponible, descubrieron que esta especie continuaba prosperandoen aguas que contenían solo el 0.25% del nivel de saturación actual en la atmósfera de la Tierra. "Este resultado fue muy sorprendente", dice Wörheide, e inmediatamente llevó al equipo a preguntar cómo las esponjas logran sobrevivir con una cantidad tan pequeña de gas vital.Investigaciones genéticas moleculares posteriores en una gama más amplia de esponjas, junto con varias especies de ctenophoran, demostraron que estos dos linajes carecen de varios componentes esenciales de la vía de señalización canónica HIF.
Esto plantea la cuestión de si las esponjas han desarrollado o no la capacidad de hacer frente a una relativa escasez de gas en sus hábitats marinos, o han desarrollado un mecanismo alternativo para detectar y responder a bajos niveles de oxígeno. La respuesta tiene considerables implicacionespara la comprensión de la historia evolutiva de la vida animal en nuestro planeta. Se cree que cuando los primeros animales emergieron en el Precámbrico, el nivel de oxígeno presente en la atmósfera era del orden de una décima parte de su concentración actual ".nadie sabe con precisión cómo eran las condiciones en la Tierra durante ese tiempo. Sin embargo, ni las esponjas ni las jaleas peine, ambos muy probablemente los grupos hermanos de todos los demás animales, poseen la capacidad de percibir y reaccionar adecuadamente al nivelde oxígeno en su entorno a través de la vía HIF, como lo hacen otros animales, y dado que las esponjas, como lo demostraron los experimentos, son capaces de sobrevivir en presencia de niveles muy bajos de oxígeno.es, es tentador concluir que el último ancestro común de los animales evolucionó y vivió en un ambiente muy pobre en oxígeno ", concluye Wörheide.
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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