Nuevo trabajo sugiere que las esponjas son realmente nuestros parientes animales más lejanos
La teoría de la evolución muestra que toda la vida proviene de una sola raíz y que estamos relacionados, más o menos distantemente, con todos los demás seres vivos de la Tierra. Nuestros antepasados más cercanos, como reconoció Charles Darwin, se encuentran entre los grandes simios. Pero más allá de esto, la confusión sobre el patrón de ramificación del árbol de la vida significa que las cosas se vuelven menos claras.
Sabemos que la vida evolucionó a partir de un ancestro universal común que dio lugar a bacterias, arqueas (otros tipos de microorganismos unicelulares) y eucariotas (incluidas criaturas multicelulares como plantas y animales). Pero, ¿Cómo eran los primeros animales?
Los últimos diez años han sido testigos de un debate especialmente acalorado sobre esta cuestión. Ahora un nuevo estudio ha encontrado una respuesta.
Esponja vs medusa peine
Desde el siglo XIX hasta hace unos diez años, hubo un acuerdo general de que nuestros parientes más lejanos son esponjas. Las esponjas son tan diferentes de la mayoría de los animales que originalmente se clasificaron como miembros de las algas. Sin embargo, los genes y otras características de las modernas esponjas, como el hecho de que producen espermatozoides, muestran que ciertamente son animales. Su distinción y simplicidad ciertamente encajan con la idea de que las esponjas fueron lo primero.
Pero durante la última década, este modelo ha sido desafiado por varios estudios que comparan el ADN de diferentes animales. Los candidatos alternativos para nuestros parientes animales más lejanos son las medusas peine: animales hermosos, transparentes y con forma de globo que llevan el nombre de las relucientes hileras de cilios que agitan para impulsarse a través del agua.
Las medusas peine son superficialmente similares a las medusas y, como ellas, se encuentran flotando en el mar. Sin duda, las medusas de peine son bastante distantes de los humanos, pero, a diferencia de las esponjas, comparten con nosotros características avanzadas como las células nerviosas, los músculos y el intestino.
Si las medusas peine son realmente nuestros parientes más lejanos, implica que el antepasado de todos los animales también poseía estas características comunes. Más extraordinariamente, si los primeros animales tenían estos importantes caracteres, entonces tenemos que asumir que las esponjas alguna vez los tuvieron, pero finalmente los perdieron.
Rastreando el árbol evolutivo
Para comprender cómo evolucionaron las especies, los científicos a menudo usan árboles filogenéticos, en los que las puntas de las ramas representan especies. Los puntos donde las ramas se dividen representan un ancestro común. La siguiente imagen muestra un ejemplo de un árbol filogenético en el que la esponja se divide primero y uno en el que la medusa peine se divide primero.
Imagen: Dos árboles evolutivos diferentes
Tanto los árboles evolutivos de esponjas primero como de medusas peine primero han sido apoyados por diferentes estudios de genes, y la disputa parece haber resultado en un estancamiento transatlántico, la mayoría de los europeos prefieren primero las esponjas tradicionales y los norteamericanos generalmente prefieren primero las novedosas medusas peine.
El argumento se reduce a una cuestión de cuál es la mejor forma de analizar los abundantes datos genéticos que ahora tenemos disponibles. Una posibilidad propuesta por los partidarios de las esponjas primero es que el árbol animal que puso las medusas peine primero sea el resultado de un error. El problema se produce cuando uno de los grupos en estudio ha evolucionado mucho más rápido que los demás.
Los grupos de rápida evolución a menudo parecen haber existido durante mucho tiempo. Las medusas peine son uno de esos grupos. ¿Podría la rápida evolución de las medusas peine estar engañándonos y haciéndonos pensar que surgieron de una división anterior a la que realmente lo hicieron?
¿Nos están engañando las medusas?
Los científicos han abordado ahora este problema de una manera nueva: investigando directamente la posibilidad de que las medusas peine de rápida evolución nos estén engañando. Querían preguntarse si es probable que las desiguales tasas de evolución que vemos en estos animales den como resultado una respuesta incorrecta.
La nueva forma de trabajar fue diseccionar el problema simulando cómo ocurre la evolución del ADN utilizando una computadora. Los investigadores comenzaron con una secuencia de ADN sintético aleatorio que representa un animal ancestral. En la computadora, dejaron que esta secuencia evolucionase, acumulando mutaciones, bajo dos condiciones diferentes, ya sea de acuerdo con el modelo de esponja primero o el modelo de medusa peine primero. Las secuencias evolucionan de acuerdo con los patrones de ramificación de cada árbol.
Terminaron con un conjunto de especies con secuencias de ADN que están relacionadas entre sí de una manera que refleja los árboles en los que evolucionaron. Luego usaron cada uno de estos conjuntos de datos sintéticos para reconstruir un árbol evolutivo.
Descubrieron que cuando construían árboles utilizando datos simulados de acuerdo con el modelo de medusas peine primero, siempre podían reconstruir fácilmente y correctamente el árbol. Eso es porque el sesgo proveniente de su rápida tasa de cambio en realidad reforzó la información del árbol; en este caso, también muestra que son la rama más antigua. El hecho de que la información del árbol y el sesgo apunten en la misma dirección garantiza que obtendrían el resultado correcto. En resumen, si las medusas peine fueran realmente la primera rama, entonces no habría ninguna duda al respecto.
Sin embargo, cuando simularon datos con las esponjas como la primera rama, a menudo reconstruimos el árbol equivocado, con las medusas peine terminando como la primera rama. Este es claramente un árbol más difícil de acertar y la razón es que la información del árbol, en este caso, muestra que las esponjas son la rama más antigua, y se contradice con el sesgo que proviene de las medusas peine de rápida evolución (que admite las medusas peine primero).
De hecho, la rama larga que conduce a las medusas peine puede hacer que parezcan más viejas de lo que realmente son y esta dificultad para reconstruir el árbol es exactamente lo que encontraron los investigadores con los datos reales.
Entonces, ¿Quién fue primero? Lo más probable es que los análisis genéticos que sugieren que las medusas peine aparecieron primero pueden, de hecho, sufrir por no tener en cuenta el sesgo que hace que estos animales parezcan más viejos de lo que realmente son. Al final, el nuevo trabajo sugiere que las esponjas son realmente nuestros parientes animales más lejanos.
Los hallazgos se han publicado en Science Advances: Topology-dependent asymmetry in systematic errors affects phylogenetic placement of Ctenophora and Xenacoelomorpha
Este artículo se publicó en inglés en The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original: Is our most distant animal relative a sponge or a comb jelly? Our study provides an answer
