Es probable que los filamentos delgados y las colonias similares a corales del antiguo filo de animales marinos conocidos como briozoos no sean lo primero que le venga a la mente cuando imagina un cuidado infantil seguro y protector.
Pero un nuevo estudio sobre la historia de 600 millones de años de estos oscuros animales destaca el importante papel que la buena crianza ha jugado en su éxito perdurable. En uno de los análisis genéticos más grandes de organismos marinos invertebrados hasta la fecha, los investigadores secuenciaron el ADN de cientosde especímenes conservados en alcohol almacenados en más de 20 museos de todo el mundo.
"Hay alrededor de 7,000 especies conocidas de briozoos vivos, y su diversidad real probablemente sea de decenas de miles", dijo Gustav Paulay, coautor del estudio y curador de zoología de invertebrados en el Museo de Historia Natural de Florida ".Están cerca de los vertebrados en términos de diversidad y, sin embargo, apenas sabemos nada sobre ellos. Este es el primer gran estudio filogenético del grupo".
Los investigadores, dirigidos por un equipo de la Universidad de Oslo en Noruega, utilizaron secuencias de ADN para trazar un mapa de las relaciones entre las especies y rastrear su camino hasta los eventos clave que ocurrieron a lo largo de la historia evolutiva de los briozoos. Sus resultados indican que las especies enel orden Cheilostomatida, que hoy en día constituye alrededor del 80% de la diversidad de briozoos, desarrolló células de vivero especializadas en al menos cinco ocasiones distintas.
Cheilostomes son ciudades vivas y en movimiento
Las guarderías en cuestión vienen en una variedad de formas, desde ovicecélulas en forma de vaina que cubren la superficie superior del organismo hasta sacos de incubación, donde los embriones reciben nutrientes en cámaras internas de paredes gruesas. Pero cada una de estas guarderías no es solo una célula.
Los briozoos son organismos formadores de colonias compuestos por animales individuales llamados zooides. Para cualquier colonia en forma de placa que se incrusta en la superficie de un lecho marino o una porción de algas marinas, puede haber hasta miles de zooides individuales, todos fusionados en forma cooperativa en uncuerpo quimérico recorriendo las corrientes en busca de alimento.
La mayoría de las colonias de briozoos que no son cheilostomas están formadas por zooides que se alimentan normalmente, a menudo pequeños tubos de los que se puede extender un grupo retráctil de tentáculos para atraer bocados de comida. Estos animales encuentran fuerza en números, combinándose para formar patrones de ramificación intrincados odelicados cordones que les dan su nombre de animales de musgo. Pero hay muy poca variación o división del trabajo, sus colonias son comparables a pequeñas aldeas agrícolas.
Los queilostomas son decididamente menos obstinados. Si otras colonias de briozoos son aldeas, los queilostomas forman diversas ciudades. Tienen el complemento regular de alimentar a los zooides que recolectan comida, pero estos son simplemente un tipo entre una variedad de estructuras especializadas. Hay especies con unsistema incorporado de limpieza y locomoción hecho de animales con un pelo largo que sobresale llamado vibrácula que permite a la colonia "caminar" a través de un movimiento coordinado.
Muchos cheilostomes lucen una variedad de apéndices en forma de pinza que se asemejan a picos de pájaros incorpóreos que reprimen a los depredadores merodeadores. "Los organismos sésiles están sujetos a cualquier cosa que quiera venir y comérselos", dijo Paulay. "Pero los cheilostomes son los maestros de la defensa, quehan experimentado de muchas maneras diferentes".
Incluso los zooides que se alimentan están especializados, con tapas con bisagras y membranas calcificadas que ayudan en la protección.
La buena crianza aparece una y otra vez
Todos estos rasgos han convertido a los quilostomas en un grupo de organismos increíblemente resistente y les han permitido irradiar hacia hábitats marinos desde el Trópico de Cáncer hasta el Círculo Polar Ártico y las aguas poco profundas de las llanuras intermareales hasta las profundidades sin luz de las comunidades de aguas profundas.
Entre sus diversas especialidades, muchos cheilostomes crean cámaras de crianza para nutrir a sus crías, lo que según estudios previos puede haber llevado a un fuerte aumento en su diversidad.
Los briozoos que carecen de viveros especializados comienzan sus vidas como plancton a la deriva, que se transporta largas distancias durante meses seguidos antes de establecerse en un nuevo entorno y metamorfosearse en un zooide llamado ancestrula, creando copias de sí mismo para formar una nueva coloniaComo resultado, muchas de estas especies tienen áreas de distribución extensas, a veces globales.
Por el contrario, muchos embriones de queilostoma pasan la mayor parte de su desarrollo larvario refugiándose dentro de los confines de las ovicelas. Las larvas carecen de intestino y dependen por completo de su colonia progenitora para su nutrición y protección. Cuando finalmente se desarrollan por su cuenta, tienden apara permanecer comparativamente cerca de la colonia madre, el equivalente a comenzar un nuevo suburbio cercano. "A veces se asentarán a pulgadas de la colonia principal", dijo Paulay.
Con menos flujo de genes entre poblaciones distantes, las colonias en geografías separadas están aisladas unas de otras y evolucionan a lo largo de caminos divergentes, explicó Paulay. "La diferenciación del aislamiento se vuelve enorme, lo que les permite acumular diversidad rápidamente".
No está claro si esta tendencia a quedarse condujo a una alta diversidad de especies en los cheilostomes. Los investigadores no encontraron ninguna evidencia sólida de que los cheilostomes incubadores tuvieran tasas más altas de diversificación que aquellos que carecían de estructuras de vivero.
Lo que está claro es que los zooides de crianza confieren un beneficio obvio a los briozoos que los producen. Según sus resultados, al menos cinco grupos de cheilostoma desarrollaron oviceceldas y cámaras de crianza de forma independiente entre sí. Tampoco hubo instancias de reversiones evolutivas,lo que significa que una vez que un grupo desarrolló viveros, nunca dejó de producirlos.
Los zooides especializados han hecho que los quilostomas sean excepcionalmente exitosos y diversos, incluso cuando se comparan con otros organismos marinos. Por cada especie de coral en los océanos del mundo, hay 10 veces más especies de briozoos que filtran afanosamente los ambientes acuáticos, la mayoría de los cuales son quilostomas. Dadolo poco que sabemos actualmente sobre la biología básica de los briozoos, el autor principal Lee Hsiang Liow, profesor del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oslo, espera que este estudio proporcione una plataforma desde la cual los científicos puedan lanzar futuras investigaciones.
"Ahora que sabemos cómo se relacionan estas especies, podemos estudiar mejor por qué algunas especies prosperan mejor que otras", dijo. "¿Es porque algunas tenían más cámaras de crianza o porque son mejores competidores? O ambas cosas? Los queilostomas son grandes sistemas modelo porque se conservan bien y sus métodos reproductivos están directamente documentados en el registro fósil".
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida. Original escrito por Jerald Pinson. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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