Los erizos de mar pueden parecer una bola de púas esperando a ser pisados en la marea, pero estas bestias con púas son mucho más que huevas y dientes.
Una nueva investigación revela que el sistema nervioso de los erizos de mar es mucho más complejo de lo que creíamos. Resulta que estas criaturas poseen “cerebros que abarcan todo el cuerpo” y, al menos en su disposición genética, son notablemente similares al nuestro.
Un equipo de científicos dirigido por el biólogo del desarrollo Periklis Paganos de la Stazione Zoologica Anton Dohrn en Italia hizo el descubrimiento mientras investigaba la metamorfosis en erizos de mar de color púrpura (Paracentrotus lividus), que se transforman de larvas planctónicas que nadan libremente a la forma madura con incrustaciones de espinas con la que estamos más familiarizados.
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La pubertad de los erizos es más drástica que la de las mariposas, y las criaturas marinas cruzan algunos de los límites más arraigados de la evolución animal en el proceso.
Como larvas, siguen un plan corporal con dos mitades aproximadamente reflejadas, lo que se conoce como simetría bilateral. Pero a medida que se transforman en adultos, los erizos de mar adoptan una forma más similar a la de las medusas y las estrellas de mar, lo que se conoce como simetría radial porque se refleja aproximadamente en cinco secciones desde el centro.
Resulta que esta etapa de adulto joven viene con una notable variedad de tipos de células neuronales, que forman un sistema integrado en todo el cuerpo del erizo. Y estos no son nervios que se extienden desde un cerebro: son, en esencia, el cerebro de la criatura.
Los investigadores crearon un atlas celular del erizo de mar recién madurado al mapear qué genes estaban activados en qué células. Su análisis reveló que, si bien muchas de las células de su cuerpo involucraban genes similares a ambos lados de la metamorfosis, sus neuronas experimentaron un cambio sustancial.
“Aunque se utiliza el mismo conjunto de herramientas genéticas para generar neuronas, los resultados del programa neurogénico difieren sustancialmente entre las dos etapas de la vida analizadas”, informan los investigadores.
La diversidad de neuronas en un erizo de mar adulto joven derriba fundamentalmente la idea de que los sistemas nerviosos centrales de los equinodermos son “simples” simplemente porque carecen de un cerebro centralizado.
Más de la mitad de los grupos de células mapeados en el atlas de células juveniles compuestos por neuronasque expresaba una amplia gama de firmas moleculares. Quizás estés familiarizado con algunos de ellos: dopamina, serotonina, GABA, glutamato, histamina y neuropéptidos.
Esto, dicen los investigadores, sugiere que los erizos de mar morados tienen un sistema nervioso mucho más sofisticado que una red nerviosa descentralizada, una mera red de neuronas y ganglios interconectados.
De hecho, los investigadores incluso describen este sistema nervioso. como un estado “todo-cerebro” en lugar de “sin cerebro”con todo el plan del cuerpo similar a la cabeza de un vertebrado, repleto de neuronas complejas.
“Nuestros resultados muestran que los animales sin un sistema nervioso central convencional pueden desarrollar una organización similar al cerebro”, afirma el biólogo evolutivo Jack Ullrich-Lüter, del Museo de Historia Natural de Berlín.
“Esto cambia fundamentalmente nuestra forma de pensar sobre la evolución de los sistemas nerviosos complejos”.
Esta investigación fue publicada en Science Advances.