Una nueva investigación en Nature ayuda a resolver el misterio de por qué las estrellas de mar tienen forma de estrella. Pero queda otro misterio.
1 de noviembre de 2023 a las 12:00 p. m. EST
En pocas palabras, una estrella de mar, también conocida como estrella de mar, parece ser principalmente solo una cabeza. El análisis molecular de sus genes sugiere que sus ancestros evolucionaron para perder su trompa.
El estudio muestra cómo los avances en genética están permitiendo a los investigadores investigar la complejidad de la vida en la Tierra como nunca antes. En este caso, ayudé a resolver un misterio zoológico de siglos de antigüedad sobre una de las criaturas más desconcertantes del planeta. Incluso el nombre “estrella de mar” es engañoso, porque técnicamente el animal no es un pez.
“Los llamamos brazos de estrella de mar porque estamos acostumbrados a pensar que las cosas que sobresalen del cuerpo son brazos y piernas”, dijo Daniel Rokhsar, profesor de la Universidad de California, Berkeley, quien coescribió el estudio en 2017. Revista Naturaleza. “Esta es nuestra perspectiva estereoscópica”.
Añadió que esta nueva investigación muestra que para las estrellas de mar, la palabra “brazo” es un “término mal utilizado”.
Ha habido varias hipótesis sobre cómo estrellas de mar Estos organismos han desarrollado sus propios cuerpos distintivos y “básicamente ninguno de ellos coincide con la realidad”, dijo Laurent Formery, biólogo del desarrollo de la Universidad de Stanford que dirigió la investigación.
Poner una estrella de mar sobre su cabeza
Para la mayoría de los demás animales, desde la ballena hasta el ratón, es fácil saber qué extremo es la cabeza y cuál es la cola. Los biólogos llaman a estas criaturas bilateralmente simétricas, lo que significa que tienen un lado derecho y un lado izquierdo que se reflejan entre sí.
“La mayoría de los animales que conocemos y amamos tienen esta forma”, dijo Ruksaar.
Pero las estrellas de mar y sus parientes, como los erizos de mar y los dólares de arena, son más difíciles. Estos animales, llamados equinodermos, tienen simetría pentagonal, lo que significa que sus cuerpos se pueden dividir en cinco secciones iguales.
Los zoólogos han luchado durante mucho tiempo para correlacionar los planos corporales con las estrellas de mar. y otros equinodermos con los que se encuentran en la mayoría de los demás animales. Nadie sabía qué parte es la “cabeza” y cuál es la “cola”. Muchos científicos consideran que las estrellas de mar son animales sin cabeza.
“Ves equinodermos y dicen: ‘¿Quién ordenó esto?'”, dijo Rukhsar.
Lo que hace que el misterio sea aún más desconcertante es que las estrellas de mar, a pesar de su extraña apariencia, no son tan Cual Están estrechamente relacionados con los humanos y comparten un ancestro hace 600 millones de años. Las larvas de estrellas de mar, como los humanos, en realidad son bilateralmente simétricas. niño Las estrellas de mar se balancean durante semanas o meses en el océano antes de remodelar repentinamente sus cuerpos hasta adoptar su forma pentagonal de adulto.
En su estudio, Formeri y su equipo utilizaron dos técnicas para determinar cómo se expresan los genes a través del cuerpo de un tipo de estrella de mar llamada estrella murciélago. Una técnica implicó incubar estrellas de mar en una sonda fluorescente que se adhiere a segmentos específicos de ácido ribonucleico (ARN). El otro consiste en cortar una estrella de mar en trozos finos, secuenciar el ARN de cada trozo y reconstruir la criatura en un mapa 3D en una computadora.
Al centrarse en genes que se sabe que están asociados con la cabeza, el tronco y la cola en otros animales, el equipo descubrió que las estrellas de mar están compuestas de células que genéticamente forman casi toda la cabeza.
Como dijo Thurston LaCalle de la Universidad de Victoria en Canadá en un artículo adjunto en Nature, la estrella de mar es como “una cabeza incorpórea que camina sobre el fondo del mar sobre sus labios”.
“Es un estudio elegante y convincente, con importantes implicaciones para la historia evolutiva de las estrellas de mar y otros equinodermos”, afirmó Imran Rahman, paleontólogo del Museo de Historia Natural de Londres, que no participó en la investigación.
Añadió que los paleontólogos como él ahora deben buscar en el rico registro fósil de las estrellas de mar para descubrir cómo perdió su trompa. “En última instancia, esto podría permitirnos descubrir la secuencia de cambios evolutivos que llevaron al surgimiento del plan corporal con forma de cabeza”, dijo Rahman.
El equipo de investigación pudo investigar esta cuestión de larga data sobre el cuerpo de la estrella de mar debido al costo cada vez menor y la velocidad cada vez mayor de la secuenciación de genes.
“No teníamos las herramientas”, dijo Christopher Lowe, otro coautor del estudio de la Universidad de Stanford. “Estamos llegando al punto en el que podemos abordar estas cuestiones de una manera que era muy difícil de hacer incluso hace cinco años”.
Los financiadores del estudio incluyen Chan Zuckerberg Biohub en San Francisco, una organización sin fines de lucro de ciencias médicas financiada por el cofundador de Facebook, Mark Zuckerberg y su esposa, Priscilla Chan, así como la NASA, que está interesada en cómo evoluciona la vida en otros planetas.
El equipo dijo que el siguiente paso es estudiar los planes corporales de los erizos de mar, los pepinos de mar y otros. estrella de mar Parientes.
“Ninguna especie tiene todas las respuestas”, afirmó Zach Schwartz, científico de la Universidad de Chicago que estudia las estrellas de mar. Development pero no participó en el estudio reciente.
“Queda una gran pregunta abierta: ¿Cuál es el origen de la simetría pentagonal?” añadió. “¿Por qué el número cinco?”
Este artículo es parte de Animalia, una columna que explora el extraño y maravilloso mundo de los animales y las formas en que los valoramos, los ponemos en peligro y dependemos de ellos.
