Cuando los investigadores en el laboratorio de Nicole King observaron a través de un microscopio los extraños organismos que habían recogido en Curazao, vieron láminas de células agrupadas en un patrón que se parecía a la piel. Eso era bastante inusual, ya que estos organismos unicelulares son normalmente solitarios. Peroluego hicieron algo realmente extraño: las sábanas "voltearon" de una forma de copa poco profunda a pequeñas estructuras en forma de bola y comenzaron a nadar.
"Fue fantástico", dice King, investigador del Instituto Médico Howard Hughes de la Universidad de California, Berkeley. Nadie había visto movimientos tan coordinados en estos pequeños microbios acuáticos, conocidos como coanoflagelados. Los organismos de aspecto simple comparten unancestro común con animales y puede tener pistas sobre cómo evolucionaron los primeros animales. El equipo de King informa su descubrimiento de la nueva especie, Choanoeca flexa y una descripción detallada de sus maniobras acrobáticas el 17 de octubre de 2019 en el diario ciencia .
King dice que es fascinante que los organismos unicelulares puedan actuar juntos para cambiar de forma. Pero descubrir cómo lo hacen, agrega, ¬ y encontrar bloques de construcción moleculares que también pueden haber sido utilizados por la vida multicelular temprana es aún más emocionante.
Los choanoflagelados habitan en la tierra de nadie de los protozoos, criaturas que claramente no son bacterias, pero que tampoco califican como vida multicelular compleja, como plantas o animales. Cada célula de choanoflagelado tiene un flagelo en forma de cola rodeado por un anillode pequeñas estructuras en forma de pelo, como una célula de esperma que lleva un collar esponjoso isabelino.
King y su equipo estuvieron en Curazao en 2018 como parte de un programa que llevó a los científicos de laboratorio al campo para estimular nuevas formas de estudiar la vida microscópica. El equipo decidió estudiar los choanoflagelados de Curazao, para tratar de describir la diversidad de organismos en elIsla del Caribe. "Puedes encontrar choanoflagelados en cualquier tipo de agua en todo el mundo, polo a polo", dice King.
De hecho, el equipo encontró choanoflagelados de los tipos habituales en las aguas de la isla, pero la nueva especie apareció solo en el ambiente hostil de las piscinas de chapoteo, que se llenan con el rocío de las olas y el viento casi constante.
De vuelta en el laboratorio, el equipo descubrió que C. flexa las células forman láminas en las que todos los flagelos de las células apuntan en la misma dirección, al igual que las células epiteliales, que forman la piel y muchos tejidos en los animales. King señala que estos fueron probablemente los primeros tejidos en evolucionar en los animales.
cuando C. flexa las hojas se enroscan en una bola con los flagelos apuntando hacia afuera, la bola nada rápidamente agitando las estructuras en forma de cola. O la hoja puede voltearse en forma de copa al desplegarse y luego doblarse en la dirección opuesta, en tal sentidode esta manera, todos los flagelos se enfrentan dentro. "De esta forma, es realmente bueno para atrapar bacterias", dice King. Las esponjas, uno de los primeros linajes de animales en evolucionar, usan una estructura similar para alimentarse.
Los científicos tenían curiosidad de cómo C. flexa realizó sus "volteretas" ¬- y por qué. La primera pista llegó cuando el equipo de King intentó encender y apagar la luz del microscopio. En la oscuridad, los organismos se invirtieron de tazas en bolas y comenzaron a nadar, sin embargo, no se conocían los coanoflageladosser sensible a la luz
Una serie de experimentos revelaron que el organismo reacciona a la luz usando una proteína sensora de la luz y otras moléculas, algunas de las cuales C. flexa debe obtenerse de las bacterias que comen. Además, el equipo de King descubrió el mecanismo preciso para el giro: las células ensanchan simultáneamente sus collares en forma de cono, doblando la lámina de células y provocando una contracción similar a la de un animalmúsculo. Esto inspiró al equipo a mirar otros choanoflagelados, algunos de los cuales resultaron tener la misma capacidad. El hallazgo sugiere que este mecanismo de contratación particular probablemente sea anterior a los primeros animales, informa el equipo de King.
Tal trabajo mecanicista detallado es un gran logro, dice Patrick Keeling, un microbiólogo evolutivo de la Universidad de Columbia Británica. Uno de los puntos ciegos más grandes para los científicos que estudian protozoos es cómo entender su comportamiento, dice. "Entonces, cada sistema dondepuedes comenzar a separar los mecanismos moleculares de comportamiento es extremadamente valioso "
Keeling señala que, dado que los animales y los choanoflagelados evolucionaron de un ancestro común, la capacidad de responder al medio ambiente a través de un comportamiento coordinado es probablemente "muy antigua, compartida en su ancestro común", dice. Y eso hace que los choanoflagelados sean una herramienta interesante para comprenderevolución animal "Comparten las materias primas"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Médico Howard Hughes . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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