El cuerpo de la estrella de mar es en realidad una cabeza, según los científicos

Los equinodermos son un grupo de animales que incluye las estrellas de mar, los erizos y los dólares de arena o galletas de mar. Poseen un plan corporal único con "quíntuple simetría", lo que significa que las partes de su cuerpo están dispuestas en cinco secciones iguales. Esto es muy diferente de sus antepasados bilaterales, que tienen un lado izquierdo y otro derecho que se reflejan entre sí, como en los seres humanos y muchos otros animales.

"Cómo se relacionan las distintas partes del cuerpo de los equinodermos con las de otros grupos de animales ha sido un misterio para los científicos desde que los estudiamos --explica Jeff Thompson, coautor del estudio de la Universidad de Southampton--. En sus parientes bilaterales, el cuerpo se divide en cabeza, tronco y cola. Pero sólo con mirar una estrella de mar, es imposible ver cómo se relacionan estas secciones con los cuerpos de los animales bilaterales".

En el nuevo estudio, dirigido por Laurent Formery y el profesor Chris Lowe de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), los científicos compararon los marcadores moleculares de una estrella de mar con los de otros deuteróstomos, un grupo animal más amplio que incluye a los equinodermos y los animales bilaterales, como los vertebrados. Tienen un antepasado común, por lo que, comparando su desarrollo, pudieron saber más sobre cómo los equinodermos desarrollaron su singular plan corporal.

Utilizaron diversas técnicas moleculares y genómicas de alta tecnología para comprender dónde se expresaban los distintos genes durante el desarrollo y crecimiento de las estrellas de mar. El equipo de Southampton usó la microtomografía computarizada para comprender la forma y estructura del animal con un detalle sin precedentes.

A continuación, los investigadores de Stanford, en colaboración con el profesor Dan Rokhsar de la UC Berkeley y Pacific BioSciences, utilizaron la "tomografía de ARN" y la "hibridación in situ" para crear un mapa tridimensional de la expresión génica en la estrella de mar y averiguar dónde se expresaban genes concretos durante el desarrollo. En concreto, cartografiaron la expresión de genes que controlan el desarrollo del ectodermo, que incluye el sistema nervioso y la piel. Se sabe que este ectodermo marca el patrón anteroposterior (de delante hacia atrás) en los cuerpos de otros deuteróstomos.

Descubrieron que este patrón estaba correlacionado con el eje medio-lateral de los brazos de las estrellas de mar: la línea media del brazo representaba la parte delantera y las partes laterales más alejadas, la trasera. En los deuteróstomos, hay un conjunto de genes que se expresan en el ectodermo del tronco. Pero en la estrella de mar, muchos de estos genes no se expresan en absoluto en el ectodermo.

"Cuando comparamos la expresión de los genes de la estrella de mar con la de otros grupos de animales, como los vertebrados, nos dimos cuenta de que faltaba una parte crucial del plan corporal --explica . Thompson--. Los genes que normalmente intervienen en el modelado del tronco del animal no se expresaban en el ectodermo. Parece que el plan corporal de los equinodermos es más o menos equivalente al de la cabeza en otros grupos de animales".

Esto sugiere que las estrellas de mar y otros equinodermos pueden haber evolucionado su plan corporal de cinco secciones al perder la región del tronco de sus antepasados bilaterales. Esto habría permitido a los equinodermos moverse y alimentarse de forma diferente a los animales de simetría bilateral.

"Nuestra investigación nos dice que el plan corporal de los equinodermos evolucionó de una forma más compleja de lo que se pensaba y que aún queda mucho por aprender sobre estas intrigantes criaturas --subraya Thompson--. Como alguien que los ha estudiado durante los últimos diez años, estos hallazgos han cambiado radicalmente mi forma de pensar sobre este grupo de animales".