De sangre azul y armadura con 10 patas delgadas, los cangrejos de herradura tal vez siempre parecían un poco fuera de lugar.
Primero se pensó que estaba estrechamente relacionado con los cangrejos, langostas y otros crustáceos, en 1881 el biólogo evolutivo E. Ray Lankester los colocó sólidamente en un grupo más similar a las arañas y los escorpiones. Desde entonces se ha pensado que los cangrejos herradura son ancestros de los arácnidos,pero los datos de la secuencia molecular siempre han sido lo suficientemente escasos como para poner en duda.
Los biólogos evolutivos de la Universidad de Wisconsin-Madison Jesús Ballesteros y Prashant Sharma esperan, entonces, que su reciente estudio publicado en la revista biología sistemática ayuda a plantar firmemente cangrejos de herradura antiguos dentro del árbol genealógico de los arácnidos.
Al analizar los tesoros de datos genéticos y considerar una gran cantidad de formas posibles de examinarlos, los científicos ahora tienen un alto grado de confianza en que los cangrejos herradura pertenecen realmente a los arácnidos.
"Al mostrar que los cangrejos herradura son parte de la radiación de los arácnidos, en lugar de un linaje estrechamente relacionado pero independiente de los arácnidos, todas las hipótesis anteriores sobre la evolución de los arácnidos deben revisarse", dice Ballesteros, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Sharma"Es un cambio importante en nuestra comprensión de la evolución de los artrópodos"
Los artrópodos a menudo se consideran los animales más exitosos del planeta ya que ocupan tierra, agua y cielo e incluyen más de un millón de especies. Esta agrupación incluye insectos, crustáceos y arácnidos.
Los cangrejos de herradura han sido difíciles de clasificar dentro de los artrópodos porque el análisis del genoma de los animales ha demostrado repetidamente que están relacionados con arácnidos como arañas, escorpiones, ácaros, garrapatas y criaturas menos conocidas como los vinagres. Sin embargo, los científicos asumieronfue un error, que hubo un problema con los datos ", dice Ballesteros.
Además, los cangrejos herradura poseen una mezcla de características físicas observadas entre una variedad de artrópodos. Son de cáscara dura como los cangrejos, pero son los únicos animales marinos que se sabe que respiran con branquias de libros, que se asemejan a los pulmones de libro que las arañas y los escorpiones usan para sobrevivir.en tierra.
Solo cuatro especies de cangrejos herradura están vivos hoy, pero el grupo apareció por primera vez en el registro fósil hace unos 450 millones de años, junto con linajes misteriosos y extintos como los escorpiones marinos. Estos fósiles vivos han sobrevivido a grandes eventos de extinción masiva y hoy su sangrees utilizado por la industria biomédica para detectar contaminación bacteriana.
La edad es solo uno de los problemas inherentes al seguimiento de su evolución, dicen Ballesteros y Sharma, ya que buscar en el tiempo para encontrar un antepasado común no es fácil de lograr. Y la evidencia del registro fósil y la genética indica que la evolución ocurrió rápidamente entre estosgrupos de animales, complicando sus relaciones entre sí.
"Uno de los aspectos más desafiantes de la construcción del árbol de la vida es diferenciar las viejas radiaciones, estas antiguas explosiones de especiación", dice Sharma, profesor de biología integrativa. "Es difícil de resolver sin grandes cantidades de datos genéticos".
Incluso entonces, las comparaciones genéticas se vuelven complicadas cuando se observan las historias de genes que pueden unir o separar especies. Algunos cambios genéticos pueden ser engañosos, sugiriendo relaciones donde no existe ninguna o descartando conexiones que sí existen. Esto se debe a fenómenos como incompletosclasificación de linaje o transferencia lateral de genes, mediante la cual los surtidos de genes no se realizan limpiamente a lo largo de la evolución de las especies.
Ballesteros probó las complicadas relaciones entre los genes más difíciles al comparar los genomas completos de tres de las cuatro especies de cangrejo herradura vivo con las secuencias del genoma de otras 50 especies de artrópodos, incluidas las pulgas de agua, los ciempiés y los recolectores.
Utilizando un conjunto complejo de matrices, procurando no introducir sesgos en su análisis, analizó minuciosamente los datos. Aún así, no importa de qué manera Ballesteros realizó su análisis, encontró cangrejos herradura anidados dentro del árbol genealógico arácnido.
Él dice que su enfoque sirve como una advertencia para otros biólogos evolutivos que pueden estar inclinados a elegir los datos que parecen más confiables, o arrojar datos que no parecen encajar. Los investigadores podrían, por ejemplo, "obliga a "sus datos a colocar cangrejos herradura entre los crustáceos", dice Sharma, pero no sería exacto. El equipo de investigación intentó esto y encontró cientos de genes que soportan árboles incorrectos.
Ballesteros anima a otros a someter sus datos evolutivos a este tipo de metodología rigurosa, porque "la evolución es complicada"
Por qué los cangrejos herradura viven en el agua, mientras que otros arácnidos colonizaron la tierra sigue siendo una pregunta abierta. Estos animales pertenecen a un grupo llamado Chelicerata, que también incluye arañas marinas. Las arañas marinas son artrópodos marinos como los cangrejos herradura, pero no son arácnidos.
"Lo que concluye el estudio es que la conquista de la tierra por los arácnidos es más compleja que un evento tradicional", dice Ballesteros.
Es posible que el ancestro común de los arácnidos evolucionó en el agua y solo grupos como las arañas y los escorpiones llegaron a tierra. O, un ancestro común pudo haber evolucionado en tierra y luego los cangrejos de herradura recolonizaron el mar.
"La gran pregunta que buscamos es la historia de la terrestre", dice Sharma.
Para Ballesteros, que ahora estudia la evolución de la ceguera en las arañas que viven en las profundidades de las cuevas en Israel, sus motivaciones llegan al corazón de la naturaleza humana.
"Puedo mirar con curiosidad infantil y preguntar: '¿Cómo surgió toda esta diversidad?'", Dice. "Es increíble lo que existe, y nunca pensé que tendría el privilegio de poder hacer esto."
El estudio fue financiado por la beca posdoctoral M. Guyer y respaldado por la subvención de la Fundación Nacional de Ciencias IOS-1552610.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Kelly April Tyrrell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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