Un grupo internacional de investigadores, incluidos biólogos de la Universidad de Maryland, descubrió que al menos cuatro especies de lombrices marinas desarrollaron independientemente la capacidad de volver a crecer una cabeza después de la amputación.
La regeneración de partes del cuerpo amputadas es poco común pero existe en todo el mundo animal, desde salamandras, arañas y estrellas de mar que pueden regenerar apéndices hasta una especie de gusano de cinta que puede regenerar a un individuo entero con solo una pequeña astilla de tejido. PeroEn general, se suponía que las habilidades regenerativas eran un rasgo antiguo que algunas especies lograron mantener mientras que la mayoría de las otras perdieron a través de la evolución.
Este nuevo estudio, que se publicó en la edición del 6 de marzo de 2019 de Actas de la Royal Society B , da vuelta esa suposición sobre su cabeza. En una encuesta de 35 especies de gusanos de la cinta marina, los investigadores encontraron que la capacidad de regenerar una cabeza entera, incluido un cerebro, evolucionó relativamente recientemente en cuatro especies diferentes.
"Esto significa que cuando comparamos grupos de animales no podemos asumir que las similitudes en su capacidad de regeneración son antiguas y reflejan una ascendencia compartida", dijo Alexandra Bely, profesora asociada de biología en la UMD y una de las autoras del estudio. "Necesitamostenga más cuidado al comparar los hallazgos de regeneración en diferentes grupos de animales "
Todos los animales tienen cierto grado de capacidad regenerativa. Incluso los humanos vuelven a crecer la piel dañada sobre una herida. Sin embargo, los linajes de animales que divergieron muy temprano en la historia evolutiva, como esponjas, hidroides y ctenóforos, a menudo pueden volver a crecer enterosindividuos incluso de pequeñas partes amputadas. A medida que los animales evolucionaron con mayor complejidad, las habilidades regenerativas se han vuelto menos dramáticas y comunes.
Estimar dónde y cuándo ocurrieron cambios en las habilidades regenerativas en el árbol de la vida es fundamental para comprender cómo evoluciona la regeneración y qué factores influyen en el rasgo. Hasta ahora, la comprensión científica de cómo evolucionó la regeneración se basó únicamente en estudios de animales que perdieron habilidades regenerativasEsto se debe a que todas las ganancias conocidas en la capacidad regenerativa ocurrieron demasiado lejos en el pasado distante para estudios comparativos.
Esta nueva investigación presenta la documentación más clara de animales que obtienen habilidades regenerativas y podría arrojar luz sobre las características necesarias para que el rasgo evolucione.
Para realizar el estudio, los investigadores recolectaron gusanos de cinta a lo largo de las costas de los EE. UU., Argentina, España y Nueva Zelanda de 2012 a 2014. Realizaron experimentos de regeneración en 22 especies, separándolos de adelante hacia atrás y observando su capacidad de regeneración.también obtuvo información sobre otras 13 especies de gusanos marinos de cintas de estudios anteriores.
Todas las especies fueron capaces de restablecerse a sí mismas para completar individuos al volver a crecer las partes posteriores. Solo ocho especies pudieron volver a crecer sus cabezas y restaurar a un individuo entero solo desde la parte posterior del cuerpo. Cuatro de estos fueron conocidos porestudios previos y cuatro eran nuevos.
Más sorprendente que la cantidad de gusanos de cinta que podían volver a crecer cabezas era que la mayoría de ellos no podía. Los estudios de la década de 1930 del gusano de cinta Lineus sanguineus demostraron que era un defensor de la regeneración animal con la capacidad de volver a crecer.todo el cuerpo y la cabeza con éxito del equivalente de solo doscientas milésimas de un individuo es como volver a crecer a una persona de 150 libras con solo 0.012 onzas de tejido o aproximadamente 1/16 de cucharadita. Ese ejemplo ensilló elFilo completo de gusanos de la cinta marina conocido como Nemertea con una reputación de ser súper regeneradores.
La suposición natural era que era un rasgo antiguo transmitido de un ancestro común que algunos gusanos de la cinta comenzaron a perder a medida que las especies divergían. Sin embargo, con su estudio de 35 especies, los investigadores reconstruyeron el patrón evolutivo de regeneración a través del filo ydescubrió que es una habilidad desarrollada más recientemente, incluso entre súper regeneradores como Lineus sanguineus.
"Se infiere que el antepasado de este grupo de gusanos no pudo regenerar una cabeza, pero cuatro grupos separados posteriormente desarrollaron la capacidad de hacerlo", dijo Bely. "Se infiere que uno de estos orígenes ocurrió solo 10 aHace 15 millones de años "
En términos evolutivos, esa es una historia reciente dado que se cree que las habilidades regenerativas evolucionaron antes del Período Cámbrico hace más de 500 millones de años.
Las oportunidades para estudiar las ganancias en habilidades regenerativas pueden mejorar en gran medida la comprensión de los científicos sobre las estrategias de desarrollo que permiten y mejoran la regeneración. Por ejemplo, algunos de los gusanos regeneradores sin cabeza en el estudio sobrevivieron meses sin cabeza. Eso podría indicar un posible precursorpara desarrollar la capacidad de regenerar una cabeza, porque sobrevivir a una amputación el tiempo suficiente para la regeneración podría ser el primer paso evolutivo.
"Estas especies que han evolucionado recientemente la regeneración de la cabeza serán excelentes modelos para estudiar el surgimiento de nuevas habilidades de regeneración en animales", dijo Bely. "Ahora podemos hacer preguntas como qué cambios en los procesos moleculares condujeron a una nueva capacidad de regeneración de la cabeza"
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Materiales proporcionado por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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