En un estudio publicado en Current Biology, unos cientÃficos muestran que este organismo reorganiza en cuestión de segundos la orientación de las estructuras que controlan el batido de sus cilios. Este mecanismo, desencadenado por la entrada de calcio en las células, podrÃa ser una de las estrategias de locomoción animal más antiguas.
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Un animal extremadamente simple... pero muy móvil
Entre todos los animales conocidos, Trichoplax es una excepción. Este diminuto organismo marino posee una organización de extrema simplicidad: no tiene músculos, ni órganos, ni siquiera sistema nervioso. Su forma aplanada y cambiante evoca una especie de "crêpe" viviente capaz de deformarse permanentemente.
A pesar de esta aparente simplicidad, Trichoplax explora activamente su entorno. Se desplaza rápidamente por la superficie del fondo marino, cambia de dirección y reacciona de manera coordinada cuando es tocado o agredido. Comprender cómo un organismo tan rudimentario puede producir tales comportamientos representaba hasta ahora un enigma.
Miles de cilios para avanzar
Para desplazarse, Trichoplax utiliza miles de cilios microscópicos presentes en su cara inferior. Al batir de forma coordinada, estas estructuras vibrátiles impulsan al animal sobre el fondo marino, un poco como una multitud de diminutas patas.
© Marvin Leria et al.
En la mayorÃa de los animales que utilizan este modo de locomoción, la dirección del batido de los cilios se determina muy temprano durante el desarrollo embrionario. Depende de pequeñas estructuras situadas en la base de cada cilio, llamadas cuerpos basales, cuya orientación permanece estable a lo largo de la vida.
En un estudio publicado en Current Biology, los cientÃficos muestran que ocurre todo lo contrario en Trichoplax.
Una reorganización ultrarrápida a escala de todo el organismo
Los trabajos revelan que la orientación de los cuerpos basales en Trichoplax es, por el contrario, extremadamente dinámica. En cada instante, refleja directamente la dirección en la que el animal se desplaza.
Cuando ocurre un estÃmulo mecánico, por ejemplo cuando el animal es tocado o herido, el conjunto de los cuerpos basales se realinea en cuestión de segundos. Esta reorganización modifica de inmediato la dirección del batido de los cilios, permitiendo al organismo huir en la dirección opuesta al estÃmulo.
Los cientÃficos también muestran que las variaciones locales de la orientación de los cuerpos basales contribuyen a los rápidos cambios de forma del animal. Este fenómeno implica una coordinación notable entre decenas de miles de células, cada una ajustando precisamente la orientación de sus cilios, y ello sin la ayuda de ningún sistema nervioso central.
El calcio como director de orquesta
En el corazón de este mecanismo se encuentra un actor bien conocido del funcionamiento celular: el calcio.
Los estÃmulos mecánicos provocan la entrada de calcio en las células a través de canales especializados presentes en su membrana. Esta señal actúa como un desencadenante que inicia la reorientación de los cuerpos basales y, por lo tanto, el cambio de dirección de los batidos ciliares.
De célula en célula, esta reorganización se propaga rápidamente a través de todo el tejido, permitiendo al conjunto del organismo modificar su trayectoria en cuestión de segundos.
Cuando los cientÃficos impiden la entrada de calcio en las células o hacen que este elemento no esté disponible, Trichoplax pierde esta capacidad de reorientación rápida. El animal ya no logra ajustar eficazmente sus movimientos.
Un mecanismo inédito en el reino animal
Un mecanismo asà de reorganización rápida de las estructuras celulares nunca antes se habÃa observado en los animales. Fenómenos comparables eran conocidos, pero generalmente ocurrÃan en perÃodos mucho más largos, desde varias horas hasta varios dÃas.
Este estudio muestra asà que un organismo extremadamente simple puede producir comportamientos coordinados sofisticados sin cerebro ni sistema nervioso. También aporta una nueva luz sobre los mecanismos fundamentales de la locomoción y sobre las estrategias que los primeros animales pudieron utilizar para interactuar con su entorno.
De manera más amplia, estos trabajos indican que reglas locales simples, combinadas con señales fÃsico-quÃmicas difusibles como el calcio, pueden ser suficientes para generar comportamientos colectivos complejos a escala de un organismo completo.