¿Cómo evolucionaron el intestino, la piel y la musculatura? Esta pregunta concierne a los científicos durante más de un siglo. A través de la investigación del desarrollo embrionario de las anémonas de mar, un linaje animal muy antiguo, los investigadores de la Universidad de Viena ahora han llegado aconclusiones que desafían la hipótesis de hace 150 años de la homología origen evolutivo común de las capas germinales que forman todos los órganos y tejidos posteriores.
Según una hipótesis de hace 150 años, todos los tejidos y órganos de nuestro cuerpo derivan de una de las tres capas germinales que se establecen durante la embriogénesis temprana. Esta "hipótesis de la capa germinal" establece que la piel y el sistema nervioso se derivan de la capa externa del ectodermo, el intestino y algunos órganos internos, como el páncreas, se derivan de la capa interna del endodermo, mientras que los músculos y las gónadas provienen de la capa media, el mesodermo. Al principio, los investigadores notaron una diferencia fundamental en la cantidad de capas germinales en diferentes grupos de animales.
Si bien la mayoría de los animales, como los humanos, los insectos y los gusanos, se desarrollan a partir de tres capas germinales, los cnidarios corales, anémonas de mar o medusas carecen de la capa intermedia y presentan solo dos capas celulares durante el desarrollo y durante toda la vida.La tercera capa intermedia de germen se considera un evento clave durante la evolución de los animales complejos. Hasta ahora, sin embargo, era controvertido cómo ha evolucionado el mesodermo y cómo las dos capas de germen cnidarios se relacionan con las tres capas en la mayoría de los otros animales. Una nueva publicacióndel laboratorio de Ulrich Technau en el Departamento de Evolución y Desarrollo Molecular de la Universidad de Viena presenta una visión fundamentalmente nueva de la evolución de las capas germinales.
El endodermo más interno y formador de intestino siempre se ha considerado como relacionado evolutivamente entre los cnidarios y otros animales. En su estudio, Technau y sus colegas ahora han probado esta hipótesis al rastrear el origen embrionario de las células productoras de enzimas digestivas, así comosus genes reguladores del desarrollo típicos del intestino y el páncreas en una anémona de mar. Los autores muestran que en las anémonas de mar, contra todas las creencias previas, las células de las glándulas productoras de enzimas digestivas e insulina no se desarrollan a partir del endodermo sino de la parte ectodérmica de la boca., la faringe. "Me sorprendió la primera vez que vi que todos los derivados del endodermo de las anémonas de mar están totalmente desprovistos de células de las glándulas digestivas. Eso no fue lo que se enseña en los libros de texto de biología", explica Patrick Steinmetz, quien contribuyó con la mayoría de los experimentos y ahoraun líder de grupo en la Universidad de Bergen en Noruega.
"Los resultados cambian por completo la forma en que pensamos sobre el origen de las capas germinales. Significa que el 'endodermo' en las anémonas y vertebrados marinos, aunque se les llama lo mismo, en realidad no están relacionados con la evolución", agrega Ulrich Technau. Si la bocaEl ectodermo de la anémona marina y no el endodermo corresponde al intestino y al páncreas de los vertebrados, entonces, ¿cuál es el correlato vertebrado del endodermo de la anémona marina?capa de mesodermo: ambos comparten una gran cantidad de genes reguladores, y ambos dan lugar a tipos de células similares, como las células musculares o gónadas. La anémona de mar muestra un correlato claro de mesodermo, pero no en una posición intermedia como se encuentra en tres capasEl posicionamiento, y no la aparición novedosa, de tejido entre el intestino y la piel fue el evento clave que condujo a la evolución de los animales de tres capas.
"Una abrumadora mayoría de los animales hoy en día desarrollan tres capas de gérmenes, y hemos dado un gran paso hacia la comprensión de uno de los eventos más cruciales que subyacen a esta historia de éxito evolutivo", concluye Steinmetz.
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Materiales proporcionados por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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