Los planarios de agua dulce, que se encuentran en todo el mundo y comúnmente conocidos como "gusanos planos", son famosos por su destreza regenerativa. Mediante un proceso llamado "fisión", los planarios pueden reproducirse asexualmente simplemente rasgándose en dos pedazos: una cabeza y una cola- que luego forman dos nuevos gusanos en aproximadamente una semana.
Cuándo, dónde y cómo se desarrolla este proceso ha seguido siendo un enigma durante siglos debido a la dificultad de estudiar la fisión. Pero ahora, un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego proporciona una nueva explicación biomecánica en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS.
Las planarias son muy difíciles de estudiar. No les gusta que las vigilen durante la fisión, que ocurre principalmente en la oscuridad y se detiene ante la más mínima perturbación. Debido a que la fisión no ocurre con frecuencia, aproximadamente una vez al mes para ciertas especies, continuaSe requieren grabaciones de video para capturar planarias en el acto para estudiar los detalles de su regeneración.
Para entender dónde y cómo ocurre la fisión en las especies planarias Dugesia japonica , los investigadores emplearon una mezcla de grabaciones de video a intervalos, mediciones de tracción sensibles, análisis estadístico de cientos de divisiones y modelos matemáticos.
Eva-Maria Collins, profesora asociada en el Departamento de Física y Sección de Biología Celular y del Desarrollo, y sus colegas pudieron predecir dónde se produce la fisión planaria en función de su anatomía, así como explicar cómo ocurre el proceso utilizando un método relativamente simplemodelo mecánico.
"Antes de nuestro trabajo, nadie sabía dónde y cómo se dividen los planarios", dijo Collins. "De hecho, el último estudio en profundidad de la fisión llegó a la conclusión de que el lugar donde se produce la fisión es impredecible. Nuestros resultados muestran que puedepredecirse, por lo tanto, cambiar completamente la forma en que pensamos acerca de la fisión ".
En hallazgos anteriores, Collins y sus colegas mostraron que cuando una división planaria determina el tamaño relativo de las dos crías y, por lo tanto, sus posibilidades de supervivencia y reproducción futura. También puede ser clave para comprender cómo esta forma de reproducción asexual puede dar lugara la diversidad en una población sin reproducción sexual.
Como se describe en el PNAS estudio, el equipo descubrió que la fisión siempre ocurre en tres etapas: formación de cintura, pulsación y ruptura. La formación de cintura es clave para la mecánica de fisión al crear un punto débil de sección transversal local. Luego, los pulsos extendidos y contraídos eventualmente causan ruptura enla cintura. Una vez que se rompen, las dos piezas vuelven a crecer las estructuras faltantes a través de un gran conjunto de células madre, que son centrales para la capacidad de regeneración de los planarios. La forma en que las células madre se distribuyen entre los dos descendientes sigue siendo desconocida y es el vínculo entre este nuevo estudio.hallazgos e investigaciones en curso en el laboratorio Collins sobre la evolución de las especies que se reproducen asexualmente.
Michael Faraday, considerado uno de los mejores científicos del mundo debido a sus contribuciones físicas y químicas, estaba fascinado por la fisión planaria. Los complejos requisitos de estudiar los gusanos pueden haber evitado que el famoso físico del siglo XIX descifrara completamente el proceso.
Collins dijo que quería entender cómo funcionaba la fisión planaria la primera vez que vio fotos del proceso hace muchos años.
"A veces simplemente ves algo en la naturaleza y quieres entender cómo funciona", dijo, elogiando las contribuciones del coautor Paul Malinowski y el tercer autor Kelson Kaj, que eran estudiantes universitarios de física de la Universidad de California en San Diego durante la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Cynthia Dillon y Mario Aguilera. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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