¿El origen de la diversidad animal fue un microbio? Así empezó la vida compleja en la Tierra, según un estudio

Uno de los mayores misterios de la biología es cómo surgieron los primeros animales y qué mecanismos permitieron dar el salto desde formas de vida unicelulares hasta la complejidad multicelular que caracteriza al reino animal. Nuevas investigaciones ofrecen respuestas a través de un actor inesperado: los coanoflagelados, organismos microscópicos que, pese a su sencillez, permiten explorar los procesos que hicieron posible la vida animal tal como la conocemos.

Coanoflagelados: qué son, cómo viven y por qué importan

Coanoflagelados es el nombre de un grupo de microorganismos eucariotas que habitan ambientes acuáticos de todo el planeta, tanto marinos como de agua dulce. Su nombre proviene del griego choane (embudo) y flagellum (látigo), en referencia a su estructura más característica: un largo flagelo rodeado por un collar de microvellosidades, el cual genera una corriente que impulsa partículas de alimento hacia el collar, donde quedan atrapadas y son ingeridas por la célula, según consignó Nature.

A simple vista, los coanoflagelados parecen simples y poco llamativos, con dimensiones que raramente superan los 10 micrómetros. Sin embargo, su importancia biológica es enorme. Representan uno de los linajes eucariotas más antiguos y son considerados, por la evidencia genética y morfológica, el grupo vivo más cercano a los animales. Esto significa que los coanoflagelados y los animales comparten un antepasado común que, se estima, vivió hace más de 600 millones de años, de acuerdo con National Geographic.

Una peculiaridad de los coanoflagelados es su flexibilidad de vida. Pueden existir como organismos unicelulares, pero algunas especies también forman colonias organizadas de células. Esta dualidad les permite adaptarse mejor a las condiciones del entorno y aumenta la eficiencia en la captura de alimento.

Desde el punto de vista genético, los coanoflagelados presentan secuencias homólogas a genes centrales del desarrollo animal. Esto los convierte en un modelo único para estudiar cómo surgieron características como la adhesión y comunicación celular, la diferenciación de funciones entre células y los mecanismos de regulación del crecimiento.

Laboratorio natural de la multicelularidad simple

Si los coanoflagelados representan el vínculo más cercano entre la vida unicelular y la animal, Salpingoeca rosetta es la especie que más ha fascinado a los investigadores. Descubierta en ambientes de agua dulce y marina, S. rosetta puede crecer como célula individual o formar elegantes colonias denominadas “rosetas”, donde células idénticas se agrupan en disposición circular, unidas a través de una matriz extracelular, detalla la investigación publicada en la revista Science.

Lo notable de S. rosetta es su versatilidad. En respuesta a factores ambientales, como la presencia de bacterias específicas, puede alternar entre al menos cinco tipos celulares: tres formas solitarias y dos coloniales (rosetas y cadenas celulares).

Además, otro aspecto clave es cómo se organizan estas colonias. Las células de S. rosetta se comunican y se mantienen unidas mediante puentes intercelulares, filopodios y una matriz extracelular compartida. Estos elementos permiten la transferencia de señales y nutrientes, y fortalecen la colonia, facilitando la cooperación y la coordinación.

Experimentos recientes demostraron que S. rosetta dispone de genes como los de la vía Hippo, fundamentales para la regulación del crecimiento celular en animales. Al mutar el gen Warts, las colonias formadas pueden duplicar el número de células habitual, reflejando mecanismos regulatorios que limitan el tamaño y controlan la multiplicación celular. Los resultados refuerzan la idea de que parte de la base genética para la multicelularidad ya existía en estos antepasados microscópicos.

Adhesión celular y comunicación: claves para la vida compleja

Uno de los mayores desafíos en la transición evolutiva a la multicelularidad fue el desarrollo de mecanismos que permitieran a las células adherirse entre sí, cooperar y comunicarse. Los coanoflagelados han conservado, en su pequeño genoma, muchas de las claves para este proceso, según Nature.

Estudios genómicos han identificado en coanoflagelados genes homólogos a los que en animales regulan la adhesión célula-célula, incluidos diversos tipos de cadherinas y proteínas implicadas en la formación de matrices extracelulares y puentes intercelulares. La expresión de estos genes en contextos similares a los animales sugiere que, mucho antes de la aparición de organismos complejos, ya existían herramientas moleculares para unir células y coordinar funciones básicas.

La capacidad de S. rosetta y otras especies para formar colonias, diferenciando incluso tipos celulares bajo ciertos estímulos, indica que el antepasado común entre coanoflagelados y animales estaba dotado de estas habilidades fundamentales.

El trabajo experimental en coanoflagelados permite no solo seguir la pista de estos genes, sino también manipularlos y estudiar el efecto de mutaciones. El modelo de S. rosetta ha permitido entender cómo pequeñas modificaciones genéticas pueden traducirse en cambios en la organización, proporción y especialización celular, abriendo una ventana experimental única hacia el origen de la multicelularidad.

Así, el estudio de los coanoflagelados y, en particular, de Salpingoeca rosetta, ofrece respuestas concretas sobre el surgimiento de la vida animal: la transición desde la unicelularidad, la cooperación celular, la comunicación y la adhesión, y la regulación del tamaño y número de células. 600 millones de años después, estos mecanismos, refinados por la evolución, permitieron la aparición de la extraordinaria diversidad del reino animal. Aunque diminutos y discretos, los coanoflagelados conservan en su biología y en su genoma un fragmento esencial de la historia de la vida.