Un gusano nemerteano Notospermus geniculatus ). Izquierda:un gusano contraído. Derecha:un gusano extendido. El cuerpo nemerteano suele ser muy contraíble y extensible. Algunas especies nemerteanas, tal como Lineus longissimus , Puede alcanzar los 30 m de largo. Crédito:Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
Investigadores de la Unidad de Genómica Marina de OIST, en colaboración con la Universidad de Okayama, han decodificado dos genomas de gusanos y han descubierto que tienen varias similitudes genéticas con los vertebrados. Este resultado es sorprendente, dado que estos grupos son parientes lejanos.
Hace más de 550 millones de años, un grupo importante de animales llamados bilaterales, animales con simetría bilateral, sufrieron un evento evolutivo en el que se dividieron en dos grupos, los protostomos y los deuterostomos. Los deuterostomas incluyen a los vertebrados, que comprende pescado, aves, anfibios reptiles y mamíferos, incluidos los humanos. Los deuterostomas también incluyen algunos animales menos familiares como los erizos de mar y las estrellas de mar. Los protostomas incluyen varios grupos de invertebrados como insectos, arañas langostas y gusanos planos. Las especies de gusanos estudiadas aquí pertenecen a un grupo especial dentro de los protostomas llamados lopotrocozoos.
A pesar de su nombre que suena oscuro, los lopotrocozoos representan más de un tercio de los animales marinos conocidos. Este grupo incluye lombrices de tierra, sanguijuelas Caracoles, ostras, pulpos y otros grupos de invertebrados y desempeñan muchas funciones ecológicas importantes.
Izquierda:ubicaciones de muestreo de gusanos. Derecha:las relaciones evolutivas entre los lopotrocozoos presentados en el estudio, con sus estructuras corporales mostradas a la derecha. Crédito:Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
En un artículo publicado en Ecología y evolución de la naturaleza , los investigadores analizaron los genomas de dos especies de gusanos lopotrocozoos, el nemerteano Notospermus geniculatus, un gusano de cinta, y el foronido Phoronis australis, un gusano de herradura. Descubrieron que los gusanos de cinta y los gusanos de herradura están estrechamente relacionados evolutivamente, a pesar de verse muy diferente.
Asombrosamente, los investigadores encontraron que estos gusanos, que son protostomos, compartir muchas familias de genes y arreglos genéticos con los deuterostomas, el grupo que incluye a los vertebrados. Por ejemplo, comparten genes que participan en la multicelularidad y el mantenimiento del entorno interno del cuerpo. También comparten un sistema común para controlar el desarrollo de la cabeza; el mismo mecanismo que controla el patrón de la cabeza de los vertebrados también controla el desarrollo de las cabezas del gusano de cinta y los tentáculos de alimentación del gusano de herradura. Otros grupos de protostomas, como insectos, han perdido algunas de estas características genéticas.
En cambio, Los investigadores también encontraron que muchas características genómicas solo se encuentran en grupos específicos de gusanos, tales como genes relacionados con la producción de toxinas y la inmunidad. Esto muestra la naturaleza dual de la evolución animal en la que ciertos genes se conservan durante el tiempo evolutivo mientras otros genes cambian. Autor principal del artículo, Yi-Jyun Luo, dice, "Mostramos aquí que la evolución del genoma animal es un proceso dinámico".
Las relaciones evolutivas entre los bilaterales, en el que los programas moleculares conservados para el modelado de cabezas se muestran en naranja. Crédito:Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
A pesar de la enorme diversidad del reino animal, ciertas características se conservan entre grupos relacionados lejanamente. "Es fascinante pensar que los humanos han conservado algunos programas genéticos que fueron codificados en nuestros ancestros antiguos hace cientos de millones de años, mantener un vínculo entre nosotros y nuestros parientes lejanos, "dice Luo.
