26 de Mayo de 2016
BIOLOGÍA

Un organismo unicelular con capacidad de aprender

Un hongo conocido como moho de muchas cabezas aprende a reconocer la inocuidad de un estímulo repulsivo a pesar de carecer de sistema nervioso

El hongo mucilaginoso Physarum polycephalum, que se halla compuesto de una sola célula, aprende a hacer caso omiso a la presencia de sustancias amargas, como la quinina o la cafeína,  en su camino hacia la comida. [Frankenstoen / Flickr /Wikimedia]

Un equipo del Centro de Investigación sobre la Cognición Animal (del Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia y la Universidad de Toulouse III - Paul Sabatier) ha revelado que un organismo unicelular, el protista Physarum polycephalum, cuenta con una forma de aprendizaje denominada habituación. El descubrimiento arroja luz sobre el origen evolutivo de la capacidad de aprendizaje, que podría incluso preceder a la aparición del sistema nervioso y del cerebro. También podría plantear preguntas sobre la capacidad de aprendizaje de otros organismos muy simples, como virus y bacterias. Los resultados se han publicado hace poco en la revista Proceedings of the Royal Society.

La capacidad de aprendizaje y la memoria son elementos clave en el mundo animal. Extraer conclusiones a partir de la experiencia y adaptar en consecuencia el comportamiento resulta vital para un animal que vive en un entorno fluctuante y potencialmente peligroso. Esta característica suele ser exclusiva de los organismos con cerebro y sistema nervioso. Sin embargo, los organismos unicelulares también tienen la necesidad de adaptarse al cambio. ¿Disponen ellos también de alguna posibilidad de aprender? Las bacterias poseen sin duda la capacidad de adaptarse, pero lo hacen a lo largo de varias generaciones en un proceso que en cierto modo puede considerarse evolutivo. Ahora, un equipo de biólogos ha aportado la prueba de que un organismo unicelular puede aprender. Estudiaron el protista Physarum polycephalum, una célula gigante que vive en el sotobosque y muestra habilidades sorprendentes, como resolver de un laberinto, evitar trampas u optimizar su nutrición. Pero hasta ahora se sabía muy poco sobre su capacidad de aprendizaje.

En un experimento de nueve días de duración, los autores expusieron a diferentes grupos de este protista a sustancias amargas pero inofensivas, que tuvieron que sortear para alcanzar una fuente de alimento. A un grupo se le presentó un «puente» impregnado con quinina, a otro un puente con cafeína, mientras que un grupo de control debía atravesar simplemente un puente no impregnado. Aunque en un principio se mostraron reacios a cruzar las sustancias amargas, los protistas fueron aprendiendo con los días que estas eran inofensivas y lograron atravesarlas cada vez con mayor rapidez y, al cabo de seis días, se comportaban de la misma manera que el grupo de control. Por consiguiente, la célula aprendió a no temer una sustancia inocua después de ser expuesta a ella en varias ocasiones, un fenómeno que los científicos denominan habituación. Después de dos días sin contacto con la sustancia amarga, el protista recuperó su comportamiento inicial de desconfianza. Por otra parte, el protista acostumbrado a la cafeína manifestó un comportamiento de rechazo a la quinina, y viceversa. La habituación es, por lo tanto, específica para una sustancia dada.

La habituación es una forma rudimentaria de aprendizaje que se ha caracterizado en Aplysia (un invertebrado marino conocido como liebre de mar). Tal forma de aprendizaje existe en todos los animales, pero nunca se había descrito en un organismo desprovisto de sistema nervioso. El descubrimiento de esta conducta en un protista, un primo lejano de plantas, hongos y animales que apareció en la Tierra unos 500 millones de años antes que los humanos, permite comprender mejor el origen del aprendizaje, muy anterior al del sistema nervioso. También abre la posibilidad de buscar tipos de aprendizaje en otros organismos simples tales como virus o bacterias.

Más información en Proceedings of the Royal Society B

Fuente: CNRS

 

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