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1 de Febrero de 2013
Evolución

El origen de la multicelularidad

El estudio de los genomas de nuestros ancestros unicelulares sugiere una nueva hipótesis sobre la transición evolutiva que dio lugar a los organismos multicelulares.

El ictiospóreo Sphaeroforma arctica, una especie unicelular cercana a los animales, presenta un ciclo biológico colonial: cente nares de núcleos se agrupan en una célula sincitial que madura y explota dando lugar a una progenie mononucleada (fotografía). Este proceso podría basarse en mecanismos análogos a los que subyacen bajo el desarrollo animal. [Cortesía de I. Ruiz Trillo, A. de Mendoza y A. Sebé-Pedrós]

En síntesis

La transición de formas de vida unicelulares a multicelulares ha ocurrido en más de una ocasión a lo largo de la evolución. Las plantas, las algas marrones, los hongos y los animales han adquirido estilos de vida multicelulares de forma independiente y convergente.

La aparición de los animales representó un paso evolutivo clave en la historia de la vida. El desarrollo embrionario y todas las funciones que requiere la vida multicelular se hallan conservados en todos los animales, desde las esponjas a los humanos.

La secuenciación de los genomas de las especies unicelulares más cercanas a los animales ha revelado que estas ya contenían muchos de los genes necesarios para la multicelularidad. Estos habrían sido reutilizados para nuevas funciones multicelulares en el ancestro común de todos los animales.

«Cuando aparecieron los animales,
el mundo cambió para siempre»
(Simon Conway Morris, The crucible of Creation)

Quizás el lector lo dé por sentado, pero el hecho de poder estar leyendo este artículo al mismo tiempo que respira, digiere el desayuno y se regeneran sus tejidos, no es algo trivial. De hecho, es el resultado de una de las transiciones evolutivas más importantes de la historia de la vida: la aparición de la multicelularidad. Esta división del trabajo celular constituye una capacidad exclusiva de los organismos multicelulares, ausente en los unicelulares. De entre todos los grupos de organismos que poseen más de una célula, en ninguno la multicelularidad exhibe el nivel de complejidad que observamos en los animales. Gracias a este progreso evolutivo, estos se diversificaron dando lugar a una fascinante variedad de formas corporales, actuales y extintas.

A pesar de la importancia de esa transición, poco se conoce sobre los mecanismos evolutivos, moleculares o ambos que permitieron la aparición de los animales a partir de sus ancestros unicelulares. Descifrar el modo en que pudo pasarse de un organismo unicelular al primer animal multicelular resulta vital para comprender el proceso de aparición de la multicelularidad, así como para ahondar en la evolución de las especies animales —incluida la nuestra— y averiguar el origen de muchos de los genes claves para el desarrollo animal.

Hasta ahora, la mayoría de los estudios sobre el origen de los animales se han centrado en el análisis del registro fósil o bien en la comparación de la morfología y el genoma de diferentes animales. Ahora, un enfoque basado en la comparación genómica de nuestros parientes unicelulares más cercanos está arrojando nueva luz sobre esta cuestión. Si bien resulta sorprendente, estos ancestros contaban ya con buena parte de los genes implicados en la multicelularidad y el desarrollo animal. Dicho de otro modo, ya estaban genéticamente preparados para dar el gran salto. Asimismo, el estudio de estos organismos también ha permitido desentrañar los principales procesos moleculares que hicieron posible esta transformación evolutiva.

Pros y contras

Antes de ahondar en el origen de los animales, centrémonos en dos cuestiones básicas: cómo se genera un organismo multicelular y qué ventajas aporta ser multicelular. La formación de un organismo multicelular puede seguir dos caminos: clonal o agregativo. La multicelularidad clonal resulta de una división celular incompleta, en la que las células hijas no se separan. La agregativa se obtiene mediante la unión de diferentes células genéticamente distintas. La mayoría de los organismos multicelulares se generan por división clonal. El caso agregativo es minoritario y facultativo; suele darse solo en algunas fases del ciclo biológico de la especie.

 

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