Los pulpos son los favoritos indiscutibles de la ciencia de internet, y por una buena razón. Son solucionadores de problemas increíblemente inteligentes y artistas de escape desviados con sistemas nerviosos grandes y complejos. Tienen habilidades casi mágicas para cambiar colores, texturas y formas de la pielinstantáneamente, y pueden regenerar los brazos faltantes a voluntad.
Pero los días finales de un pulpo hembra después de reproducirse son bastante sombríos, al menos para los ojos humanos. Los pulpos son animales semelparous, lo que significa que se reproducen una vez y luego mueren. Después de que un pulpo hembra pone una nidada de huevos, ella abandonacome y se desperdicia; cuando los huevos eclosionan, ella muere. En las etapas posteriores, algunas hembras en cautiverio incluso parecen apresurarse intencionalmente a lo largo de la espiral de muerte, golpeando los costados del tanque, arrancando trozos de piel o comiendopuntas de sus propios tentáculos. Si te estás preguntando, los machos no se quitan más fácilmente. Las hembras a menudo matan y comen a sus compañeros; si no, también mueren unos meses más tarde.
En 1977, el psicólogo de la Universidad de Brandeis, Jerome Wodinsky, demostró que si retiraba la glándula óptica de los pulpos de dos puntos del Caribe Pulpo hummelincki , sucedió algo interesante.La glándula óptica es similar a la glándula pituitaria de la mayoría de los animales terrestres, llamada así porque se encuentra entre los ojos.Sin ellas, las pulpos hembra abandonaron sus huevos, reanudaron la alimentación y algunas incluso se aparearon nuevamente.En ese momento, Wodinsky y otros biólogos de cefalópodos concluyeron que la glándula óptica debe secretar algún tipo de hormona de "autodestrucción", pero no estaba claro qué era o cómo funcionaba.
Ahora, un nuevo estudio realizado por neurobiólogos de la Universidad de Chicago utiliza herramientas modernas de secuenciación genética para describir varias señales moleculares distintas producidas por la glándula óptica después de la reproducción de un pulpo femenino. El estudio, publicado en el Revista de biología experimental también detalla cuatro fases separadas del comportamiento materno y las vincula a estas señales, lo que sugiere cómo la glándula óptica controla la desaparición de un pulpo materno.
"Estamos llevando la investigación de cefalópodos al siglo XXI, y qué mejor manera de hacerlo que tener esta presentación de un órgano que históricamente ha fascinado a los biólogos de cefalópodos durante mucho, mucho tiempo", dijo Z. Yan Wang, un graduadoestudiante de neurobiología en UChicago que dirigió el estudio de investigación.
"Estos comportamientos son tan distintos y estereotipados cuando realmente los ves. Es realmente emocionante porque es la primera vez que podemos identificar cualquier mecanismo molecular para comportamientos tan dramáticos, lo que para mí es el propósito de estudiar neurociencia"..
Mapeando la espiral de la muerte
En 2015, Clifton Ragsdale, PhD, profesor de neurobiología en UChicago, y su equipo secuenciaron el genoma del pulpo de dos puntos de California bimaculoides de pulpo , el primer cefalópodo que se secuencia por completo.Wang formó parte de ese equipo de investigación y continuó construyendo sobre esa base para su tesis doctoral.
En el nuevo estudio, usó los mismos pulpos de dos puntos de California para estudiar sus comportamientos maternos extraños. Las hembras maduras no apareadas son depredadores activos que pasan mucho tiempo fuera de sus madrigueras y se lanzan rápidamente sobre cangrejos violinistas como presasSin embargo, en la primera etapa de la cría, las hembras apareadas se sientan con sus huevos como una gallina de aguas profundas, acariciándolas y lanzando agua sobre el embrague. Durante los primeros tres o cuatro días continúan alimentándose pero rara vez dejan sus huevos, arrebatando lo extraño.cangrejo desafortunado solo si se acerca demasiado.
Después de aproximadamente cuatro días, dejan de comer por completo. Esta etapa de crianza puede durar de ocho a diez días más hasta llegar a la fase final de rápido declive, cuando las cosas se ponen realmente feas. Las hembras se vuelven apáticas, pasando más tiempo lejos desus huevos o golpeándose contra las esquinas del tanque. Empiezan a arreglarse en exceso, pasando los brazos sobre los mantos hasta que se convierten en un enredo enredado. Su piel palidece y pierden el tono muscular, incluso más allá de lo que cabría esperar en unpulpo hambriento.
Wang, quien ha hecho mascotas con algunos de los pulpos en el laboratorio, dijo: "Esto es problemático incluso de presenciar en el laboratorio, porque desde una perspectiva humana parecen que se auto mutilan. Es muy,comportamiento muy extraño "
Leyendo el guión de la glándula óptica
Wang recolectó las glándulas ópticas de los pulpos en cada fase y secuenció el transcriptoma de ARN de cada una. El ARN lleva instrucciones del ADN sobre cómo producir proteínas, por lo que la secuenciación es una buena manera de comprender la actividad de los genes y lo que sucede dentro de las célulasen un momento dado.
Durante la fase de no apareamiento, cuando las hembras cazaban y comían activamente, producían altos niveles de neuropéptidos, o pequeñas moléculas de proteínas utilizadas por las neuronas para comunicarse entre sí que se han relacionado con el comportamiento de alimentación en muchos animales. Después del apareamiento, estoslos neuropéptidos se cayeron precipitadamente.
A medida que los animales comenzaron a ayunar y disminuir, hubo más actividad en los genes que producen neurotransmisores llamados catecolaminas, esteroides que metabolizan el colesterol y factores similares a la insulina. Wang dijo que encontrar actividad relacionada con el metabolismo fue sorprendente porque es la primera vez que la ópticala glándula se ha relacionado con algo diferente a la reproducción.
Sin embargo, no está claro cómo estos cambios moleculares y de señalización causan los diferentes cambios de comportamiento. Las hembras en la etapa temprana de cría continuaron comiendo pero no buscaron activamente alimentos. Esto podría significar que los neuropéptidos afectan la cantidad de energía del pulpose gasta para encontrar presas. Ciertos músculos pueden comenzar a deteriorarse, por lo que el pulpo físicamente no puede cazar ni digerir los alimentos. El aumento de la producción de esteroides e insulina podría estar dirigido a los tejidos reproductores que promueven el comportamiento materno, o podrían estar alejando la energía de la digestión y la alimentación..
"Antes, cuando solo sabíamos sobre la glándula óptica, se sentía como ver el avance de una película", dijo Wang. "Entiendes lo que está sucediendo, pero ahora estamos empezando a aprender sobre los personajes principales,cuáles son sus roles y un poco más sobre la historia de fondo "
Muerte en el mundo del pulpo
El jurado científico aún no sabe por qué estas criaturas ingeniosas e ingeniosas encuentran un final tan ignominioso, pero hay varias teorías. Los pulpos son caníbales serios, por lo que una espiral de muerte biológicamente programada puede ser una forma de evitar que las madres coman a sus crías..
También pueden crecer casi indefinidamente, por lo que eliminar a los adultos hambrientos evita que el ecosistema de pulpo sea dominado por algunas versiones masivas, irritables y pulposas de Baby Boomers. Pero tal vez no sea justo imponer nuestra perspectiva humana en el mundo de los cefalópodos.
"Es muy extraño vernos como humanos porque nos reproducimos más de una vez y vivimos mucho más allá de nuestra edad reproductiva", dijo Wang. "Pero si el propósito de vivir es transmitir sus genes, tal vez no sea tan oscuro".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Chicago . Original escrito por Matt Wood. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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