#L.R. Gould

[laquimeradegupta]

LA DIVERSIDAD SE RESISTE A LA GENERALIZACIÓN: Las leyes en biología y la reproducción de los Cnidarios

Ernst Mayr decía que las leyes en biología son estadísticas (1).  Aún así hay algunos patrones parecen cumplirse casi como si se tratasen de leyes físicas, por ejemplo, el consumo de energía que tiene que hacer un determinado individuo para fabricar sus estructuras corporales estará directamente relacionado con la cantidad de energía, en forma de alimento, que haya en su medio (y de las adaptaciones que presente para poderla aprovechar). Un organismo en un medio pobre en recursos jamás podrá permitirse un metabolismo tan activo como uno que viva en un medio rico (lo cual no valida la premisa inversa, a saber, que los organismos que habitan medios ricos tengan metabolismos activos). En relación con esto, se ha observado que existe un trade off, o equilibrio, entre dos consumos que tiene que hacer un organismo: I) el consumo en el mantenimiento de las estructuras del organismo (que la epidermis tenga la estructura adecuada, el número de células correcto, que los sistemas funcionen correctamente, la locomoción, la captura de presas, etc.) y II) el consumo en la producción de gametos, es decir, el consumo en la descendencia potencial del organismo.

En la naturaleza, simplificando, podemos observar dos grandes estrategias: la estrategia, vamos a llamarla “cuerpocéntrica”, basada en un mantenimiento corporal óptimo constante (son organismos que tienden a tener largos periodos vitales, gran tamaño, etc.), y que tienen normalmente una baja producción de gametos, fecundación interna con complejos sistemas de reproducción, etc., y la estrategia “gonadocéntrica”, basada en la producción masiva de gametos y, por lo general, cuerpos pequeños, sencillos, cortos periodos de vida y de reproducción, etc. Para que hacernos una idea de lo importante de esta distinción, Teri J. Orr y Patricia L.R. Brennan, en un artículo reciente, han estudiado la evolución de la fecundación interna en todos los animales, y aseguran que “los espermatozoides de los animales con fecundación interna sobreviven y se almacenan durante períodos de tiempo variables antes del apareamiento dentro del macho o después del apareamiento dentro de la hembra, afectando las historias de vida, la evolución del sistema de apareamiento y la selección sexual incluyendo la elección críptica femenina, la competencia espermática y el conflicto sexual” (2).

Hay una cosa curiosa que ocurre en biología (ocurre en la vida, en general, porque el ser humano parece contener cierto “software” cerebral que le hace propenso a este tipo de generalizaciones, como ya advert��a Stephen Jay Gould), y no es otra que la generalización sin pruebas. Cuando un fenómeno parece repetirse en un determinado grupo, tendemos a pensar que ese grupo actúa así (una especie de cosificación del grupo sobre esta característica). Por ejemplo, la mayor parte de los Cnidarios (corales, medusas, tomates de mar, anémonas, son ejemplos de este tipo de animales) se reproduce siguiendo una estrategia “gonadocéntrica”. Todos tenemos imágenes en nuestra memoria de algún documental donde, literalmente, millones de gametos son arrojados al mar, coincidiendo con la máxima intensidad de la luz lunar, con la esperanza que, algunos de ellos, se fusionen dando lugar a un zigoto y, posteriormente, a una larva que complete el ciclo vital. Un apunte: la sincronización lunar es debida a criptocromos y el mecanismo molecular concreto que está detrás de esta afinada sincronización lunar está, todavía, siendo dilucidado, pero a falta de magros resultados, bueno es el dulce tocino que nos ofrecen Guest y sus colaboradores (3):

“Los corales son capaces de detectar la parte azul de la irradiancia lunar, pero carecen de órganos especializados de detección de la luz y los mecanismos moleculares involucrados en su detección aún no se entienden. Los criptocromos son proteínas fotorreceptoras que se han encontrado para desempeñar papeles variados (...). Los criptocromos también están presentes en uno de los más tempranos phylum multicelulares, los Cniadrios. Todavía no está claro cuál es el papel que desempeñan los criptocromos en la sincronización de desove en los corales; Sin embargo, en experimentos con “Acrophora millepora”, los genes cry1 y cry2 de los criptocromos se expresaron preferentemente en la luz y la expresión cry2 aumentó durante las noches de luna llena en comparación con las noches de luna nueva, sugiriendo un papel potencial en la regulación del comportamiento (...)”.

Pero como se ha dicho, las leyes en biología son estadísticas y, en palabras más llanas, lo que esto quiere decir es que siempre existen excepciones a la regla. Es decir, están muy equivocados los que creen que ya está todo dicho sobre un determinado grupo de organismos. Hay que conocerlo muy bien y tener, al menos, una visión general amplia de dicho grupo para poder afirmar tendencias dentro de él. Pero en la generalización sin pruebas, o cosificación, podemos caer todos sin darnos cuenta. Incluso les ha ocurrido a Teri J. Orr y Patricia L.R. Brennan en su reciente trabajo. Han consultado su información disponible sobre los Cnidarios y han supuesto que todos tienen fecundación externa, es decir, son todos seguidores de la estrategia “gonadocéntrica”, pero esto no es así. Pero es normal que esto ocurra ¿Quién puede imaginarse a una medusa realizando complicadas maniobras copulatorias para insertar esperma dentro de un receptáculo? ¿Quién puede imaginarse a una medusa haciendo nada? La vida es más complicada de lo que nos imaginamos. Antonio Carlos Marques y algunos de sus colaboradores, en respuesta al artículo Orr y Brennan, recuperan algunos de los ejemplos más extravagantes de reproducción interna en Cnidarios (4).

Por ejemplo en algunos cubozoos (una clase de Cnidarios conocidos por su venenosa picada. Ya hemos hablado de ellos (5) en otra de nuestras entradas), como en Carybdea marsupialis y Alatina alata se ha descrito la fecundación interna (pese a que el modo habitual de reproducción de los cubozoos sea la reproducción externa). De hecho, es un tipo de fecundación interna bastante peculiar: las hembras de estas dos especies “capturan” el esperma para introducirlo en su cavidad gastrovascular (la única cavidad que poseen estos animales, que no es más que una continuación del poro oroaboral, es decir, el único agujero que hace, a la vez, de entrada y salida de la cavidad); lo hacen facilitado por una agregación con machos donde los machos excretan los gametos al medio y las hembras lo captura. Pero esto no es absolutamente nada comparado con el elaborado comportamiento sexual de la familia Tripedaliidae, en concreto en las especies Copula sivickisi y Tripedalia cystophora. Las medusas de esta familia son todas de pequeño tamaño, mostrando algo bastante extraño dentro de tipo Cnidaria: dimorfismo sexual. Además, presentan comportamiento de cortejo. Recordemos que las medusas todavía son animales que no están cefalizados. Sería muy interesante dilucidar cómo son capaces de almacenar y procesar la información que implica la posesión de un comportamiento de cortejo. Seguramente descubriríamos algunas de las propiedades de las redes complejas detrás de este comportamiento (6). Así describen el comportamiento los autores:

“Durante la formación de la pareja, el macho usa sus tentáculos para controlar a la hembra, acercándola para transferir al espermatóforo, que invariablemente incorpora. El haz de esperma es acomodado en   su cavidad gastrovascular (transcurridas varias horas), que conecta el estómago y estructuras especializadas para funcionar en el almacenamiento de esperma” (4).

Y nos aportan imágenes de este mágico instante (Fig. 1). Este espectacular comportamiento termina con un final no menos llamativo: la hembra, tras unas horas/días, deposita un embrión encima del sustrato, comportamiento que también es único entre los cnidarios.

Figura 1. En la imagen de la izquierda vemos cómo el macho de Copula sivickisi engatusa a la hembra con sus tentáculos y la controla. En la de la derecha vemos cómo estira los tentáculos para insertar el espermatóforo. Lo que observamos naranja/rojo en la imagen es el espermatóforo.

REFERENCIAS

1. Mayr, E. (2016). Así es la biología. Debate.

2. Orr, T. J., & Brennan, P. L. (2015). Sperm storage: distinguishing selective processes and evaluating criteria. Trends in ecology & evolution, 30(5), 261-272.

3. Guest, J. R., Baird, A. H., Clifton, K. E., & Heyward, A. J. (2008). From molecules to moonbeams: spawning synchrony in coral reef organisms. Invertebrate Reproduction & Development, 51(3), 145-149.

4. Marques, A. C., Rodríguez, J. G., & Ames, C. L. (2015). Internal fertilization and sperm storage in cnidarians: a response to Orr and Brennan. Trends in Ecology and Evolution, 30(8), 435-436.

5. La Quimera de Gupta, “No es oro todo lo que reluce – Cnidarios: Fase medusa y Fase pólipo”, Mayo 2015

6. La Quimera de Gupta, “La teoría de la complejidad: ¿Qué puede aportarnos para comprender la evolución?”, Enero 2017