Así eran los primeros animales del planeta

La mayoría de los animales, desde los gusanos, moscas, moluscos, estrellas de mar y vertebrados y hasta los humanos, tienen una cabeza con un cerebro centralizado, un intestino que va desde la boca hasta el ano, músculos y otras características compartidas que ya habían evolucionado en el momento de la famosa “Explosión Cámbrica” hace unos 500 millones de años. Juntos, estos animales se llaman bilaterales. Pero… ¿eran así los primeros habitantes del planeta?

El problema es que otros animales como las medusas, las anémonas de mar, las esponjas y los ctenóforos, tienen diseños corporales más simples. Estas criaturas carecen de muchas características bilaterales: no tienen un cerebro definido y es posible que ni siquiera tengan un sistema nervioso o músculos, pero aún así comparten las características de la vida animal, en particular el desarrollo de cuerpos multicelulares a partir de un óvulo fertilizado.

Así, para responder a la pregunta de cómo eran los primeros animales, habría que tener muy claro qué es un animal. Las relaciones evolutivas entre estas diversas criaturas —específicamente, el orden en que cada uno de los linajes se ramificó del tronco principal del árbol de la vida animal— ha sido motivo de controversia.

Buscando entre los animales de aspecto más primitivo de la actualidad, es decir, la rama más antigua del árbol de la vida animal, los científicos redujeron gradualmente las posibilidades a dos grupos: esponjas, que pasan toda su vida adulta en un lugar, filtrando alimentos del agua de mar; y las medusas peine (Mnemiopsis leidyi), depredadores voraces que reman a través de los océanos del mundo en busca de alimento.

Con el auge de la secuenciación del ADN, los biólogos pudieron comparar las secuencias de genes compartidos por los animales para construir un árbol genealógico que ilustra cómo los animales y sus genes evolucionaron con el tiempo desde que surgieron los primeros animales en el Período Precámbrico. Gracias a estas herramientas un equipo liderado por Daniel Rokhsar, Darrin Schultz y Oleg Simakov de la Universidad de Viena, analizaron la genética de ambas especies para retroceder en el tiempo y descubrir quien de estos dos es el primero.

"El ancestro común más reciente de todos los animales probablemente vivió hace 600 o 700 millones de años. Es difícil saber cómo eran porque eran animales de cuerpo blando y no dejaron un registro fósil directo. Pero podemos usar comparaciones entre seres vivos animales para aprender sobre nuestros ancestros comunes – señala Rokhsar –. Es emocionante: estamos mirando hacia atrás en el tiempo donde no tenemos esperanza de obtener fósiles, pero al comparar genomas, estamos aprendiendo cosas sobre nuestros ancestros más tempranos”. Con solo mirarlas, las esponjas parecen bastante primitivas. Después de su etapa larvaria de nado libre, se asientan y generalmente permanecen en un lugar, barriendo suavemente el agua a través de sus poros para capturar pequeñas partículas de alimento disueltas en el agua de mar. No tienen nervios ni músculos, aunque sus partes duras son buenos limpiadores en el baño.

"Tradicionalmente, las esponjas han sido ampliamente consideradas como la primera rama del árbol animal, porque no tienen sistema nervioso, no tienen músculos y se parecen un poco a las versiones coloniales de algunos protozoos unicelulares – añade Rokhsar –. La teoría encaja: primero llegaron los protozoos unicelulares, y luego los grupos multicelulares de células similares a esponjas evolucionaron y se convirtieron en el ancestro de toda la diversidad animal actual”.

El otro candidato para el linaje animal más antiguo es el grupo de las medusas peine. Si bien superficialmente se parecen a las medusas, solo están relacionados de manera lejana. Y mientras las medusas se abren camino a través del agua, los ctenóforos se impulsan con ocho filas de cilios dispuestos a los lados como peines. Para saber si las esponjas o los ctenóforos fueron los primeros, el equipo de Rokhsar se basó en una característica poco probable: la organización de los genes en cromosomas. Cada especie tiene un número de cromosomas característico (los humanos tienen 23 pares) y una distribución característica de genes a lo largo de los cromosomas.

¿Medusas o esponjas? Esa es la pregunta

"Al principio, no podíamos saber si los cromosomas de los ctenóforos eran diferentes de los de otros animales simplemente porque habían cambiado mucho durante cientos de millones de años – afirma Rokhsar –Alternativamente, podrían ser diferentes porque se ramificaron primero, antes de que aparecieran todos los demás linajes de animales. Necesitábamos resolverlo". Sorprendentemente, cuando el equipo comparó los cromosomas descubrieron que los ctenóforos y los no animales compartían combinaciones particulares de genes y cromosomas, mientras que los cromosomas de las esponjas y otros animales se reorganizaron de una manera claramente diferente.

“Esa fue la prueba irrefutable: encontramos un puñado de reordenamientos compartidos por esponjas y animales que no son ctenóforos. En contraste, los ctenóforos se parecían a los no animales. La explicación más simple es que los ctenóforos se ramificaron antes de que ocurrieran los reordenamientos”, dijo.

Los resultados, publicados en Nature, determinaron que el linaje de los ctenóforos se ramificó antes que las esponjas y esto los convierte en los primeros animales. Comprender las relaciones entre los linajes de animales ayudará a los científicos a comprender cómo evolucionaron con el tiempo las características clave de la biología animal, como el sistema nervioso, los músculos y el tracto digestivo.

“Este hallazgo – concluyen los autores – sentará las bases para que la comunidad científica comience a desarrollar una mejor comprensión de cómo han evolucionado los animales”.