Estudio vincula las estructuras del sistema nervioso con tendencias evolutivas más amplias
Un equipo internacional de científicos ha descubierto una pieza fascinante del rompecabezas evolutivo: cómo evolucionó el cordón nervioso ventral, un componente clave del sistema nervioso central, en los animales ecdisozoos, un grupo que incluye insectos, nematodos y gusanos priapúlidos.
Sus hallazgos proporcionan información valiosa sobre los orígenes de estas estructuras en el período Cámbrico basal.
El equipo de investigación, integrado por el Dr. Deng Wang (Universidad del Noroeste de China), el Dr. Jean Vannier (Universidad de Lyon), el Dr. Chema Martin-Durán (Universidad Queen Mary de Londres) y la Dra. María Herranz (Universidad Rey Juan Carlos), analizó fósiles excepcionalmente bien conservados de depósitos clave del Cámbrico. Estos fósiles incluyen representantes de Scalidophora, un subgrupo de Ecdysozoa de evolución temprana, y ofrecen una visión poco común de la arquitectura del sistema nervioso de los animales antiguos.
Los ecdisozoos incluyen artrópodos (como insectos y cangrejos), nematodos (gusanos redondos) y grupos más pequeños como los kinorrincos ("dragones de barro") y los priapúlidos ("gusanos pene"). Sus sistemas nerviosos centrales, que incluyen el cerebro y el cordón nervioso ventral, han intrigado durante mucho tiempo a los científicos que buscan comprender las relaciones evolutivas entre estos grupos.
Por ejemplo, los priapúlidos presentan un único cordón nervioso ventral, mientras que los loricíferos y los kinorrincos tienen cordones nerviosos pareados, y los kinorrincos también desarrollan ganglios pareados. ¿El ecdisozoo ancestral tenía un único cordón nervioso ventral o dos?
Además, si bien los loricíferos y los kinorrincos comparten un diseño de sistema nervioso similar al de los artrópodos, son filogenéticamente distantes. ¿Son estas similitudes el resultado de una evolución convergente o reflejan un origen evolutivo compartido?
Imagen derecha: Ejemplares tubulares incompletos del Eopriapulites sphinx de la Formación Kuanchuanpu del Cámbrico temprano, que muestran su cordón nervioso ventral. Crédito: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr0896
Los escalidoforos, que incluyen a los priapúlidos, loricíferos y kinorrincos, aparecieron por primera vez a principios del Cámbrico y representan un linaje crucial para investigar la trayectoria evolutiva del cordón nervioso ventral en los ecdisozoos.
Al estudiar fósiles de la Formación Kuanchuanpu de Fortuniense (por ejemplo, Eopriapulites y Eokinorhynchus), la Biota de Chengjiang (por ejemplo, Xiaoheiqingella y Mafangscolex) y Ottoia prolifica de Wuliuan, los investigadores identificaron estructuras alargadas que recorren el lado ventral de estos antiguos organismos.
"Estas estructuras se parecen mucho a los cordones nerviosos ventrales que se observan en los priapúlidos modernos", explicaron el Dr. Deng Wang y el Dr. Jean Vannier. Su análisis indica que estos fósiles conservan impresiones de cordones nerviosos ventrales únicos, lo que arroja luz sobre la probable condición ancestral de los escalidóforos.
El análisis filogenético apoya la hipótesis de que un único cordón nervioso ventral era la condición ancestral de los escalidoforos. Además, la agrupación evolutiva de nematoides y panartrópodos (un clado que incluye artrópodos, tardígrados y onicóforos) sugiere que su ancestro común probablemente también tenía un solo cordón nervioso.
"Esto nos lleva a proponer que el ancestro común de todos los ecdisozoos poseía un único cordón nervioso ventral", dijo el Dr. Chema Martin-Durán. "Los cordones nerviosos pareados observados en artrópodos, loricíferos y kinorrincos probablemente evolucionaron de forma independiente, lo que representa rasgos derivados".
Imagen: Evolución temprana del cordón nervioso ventral en gusanos ecdisozoos (Nematoida y Scalidophora).
El estudio también destaca una conexión entre la evolución de los cordones nerviosos ventrales emparejados, los ganglios y la segmentación corporal. Los loricíferos, kinorrincos y panartrópodos exhiben diversos grados de segmentación corporal, lo que sugiere que estos cambios estructurales pueden haber coevolucionado con modificaciones del sistema nervioso.
La Dra. María Herranz señaló que "la aparición de cordones nerviosos pareados probablemente facilitó una mayor coordinación del movimiento, en particular en animales segmentados. Durante la transición Precámbrica-Cámbrica, los cambios en los sistemas nervioso y muscular probablemente estuvieron vinculados al desarrollo de apéndices, lo que permitió una locomoción más compleja".
Este descubrimiento enriquece nuestra comprensión de la evolución de los ecdisozoos y subraya el papel del registro fósil para abordar preguntas clave sobre el desarrollo animal temprano.
Al vincular las estructuras del sistema nervioso con tendencias evolutivas más amplias, el estudio proporciona una imagen más clara de cómo surgieron los diversos linajes de ecdisozoos y se adaptaron a sus entornos.
Los hallazgos ha sido publicados en Science Advances en un artículo titulado "Preservation and early evolution of scalidophoran ventral nerve cord"
