Planarias de agua dulce, que se encuentran en todo el mundo y se conocen comúnmente como "gusanos planos, "son famosos por su destreza regenerativa. A través de un proceso llamado" fisión, "Las planarias pueden reproducirse asexualmente simplemente partiéndose en dos pedazos, una cabeza y una cola, que luego pasan a formar dos nuevos gusanos en aproximadamente una semana.

Cuando, dónde y cómo se desarrolla este proceso ha sido un enigma durante siglos debido a la dificultad de estudiar la fisión. Pero ahora, Un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego proporciona una nueva explicación biomecánica en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).

Las planarias son muy difíciles de estudiar. No les gusta que los vigilen durante la fisión, que ocurre principalmente en la oscuridad y se detiene ante la menor perturbación. Debido a que la fisión no ocurre con frecuencia, aproximadamente una vez al mes para ciertas especies, se requieren grabaciones de video continuas para capturar planarias en el acto para estudiar los detalles de su regeneración.

Comprender dónde y cómo se produce la fisión en las especies de planarias. Dugesia japonica , los investigadores emplearon una combinación de grabaciones de video de lapso de tiempo, medidas de tracción sensibles, análisis estadístico de cientos de divisiones y modelado matemático.

Eva-Maria Collins, profesor asociado en el Departamento de Física y la Sección de Biología Celular y del Desarrollo, y sus colegas pudieron predecir dónde se produce la fisión planaria en función de su anatomía, así como explicar cómo ocurre el proceso utilizando un modelo mecánico relativamente simple.

"Antes de nuestro trabajo, nadie sabía dónde y cómo se dividen las planarias, "dijo Collins." De hecho, el último estudio en profundidad de la fisión llegó a la conclusión de que el lugar donde se produce la fisión es impredecible. Nuestros resultados, mostrando que se puede predecir, por lo tanto, cambie por completo la forma en que pensamos sobre la fisión ".

En hallazgos anteriores, Collins y sus colegas demostraron que el lugar donde se divide una planaria determina el tamaño relativo de las dos crías y, por lo tanto, sus posibilidades de supervivencia y reproducción futura. También puede ser clave para comprender cómo esta forma de reproducción asexual puede dar lugar a diversidad en una población sin reproducción sexual.

Como se describe en el PNAS estudio, El equipo descubrió que la fisión siempre ocurre en tres etapas:formación de la cintura, pulsación y ruptura. La formación de la cintura es clave para la mecánica de fisión al crear un local, punto débil transversal. Luego, los pulsos que se extienden y contraen eventualmente causan una ruptura en la cintura. Una vez roto, las dos piezas vuelven a crecer las estructuras faltantes a través de un gran grupo de células madre, que son fundamentales para la capacidad de regeneración de las planarias. Se desconoce cómo se distribuyen las células madre entre los dos descendientes y es el vínculo entre los hallazgos de este nuevo estudio y la investigación en curso en el laboratorio de Collins sobre la evolución de especies que se reproducen asexualmente.

Michael Faraday, considerado uno de los más grandes científicos del mundo debido a sus contribuciones a la física y la química, Según los informes, estaba fascinado por la fisión planaria. Los intrincados requisitos de estudiar los gusanos pueden haber impedido que el famoso físico del siglo XIX descifrara completamente el proceso.

Collins dijo que quería entender cómo funcionaba la fisión planaria la primera vez que vio imágenes del proceso hace muchos años.

"A veces, simplemente ves algo en la naturaleza y quieres comprender cómo funciona, " ella dijo, elogiando las contribuciones del co-primer autor Paul Malinowski y el tercer autor Kelson Kaj, que eran estudiantes de física de UC San Diego durante la investigación.