Sobre simetrías y cabezas

Naukas

Si nos piden que pensemos en un animal lo más probable es que nos venga a la mente un animal con cabeza. Pero ni todos los animales tienen cabeza ni siempre ha habido animales con cabeza. Los primeros animales no la tenían. Eran animales de simetría radial y se parecían, probablemente, a las medusas actuales, aunque hay quien dice que eran más bien del tipo de las esponjas.

Por si no tenéis del todo claro qué es eso de la simetría, baste con decir que si un cuerpo queda dividido en dos mitades especulares (de espejo: como si una mitad fuera el reflejo de la otra) al ser dividido por un plano, entonces ese cuerpo tiene simetría. El ser humano tiene un único plano de simetría, que nos divide en las mitades derecha e izquierda; tenemos simetría bilateral. Todavía hoy habitan el planeta animales de aquellos tipos primitivos como las medusas y las esponjas con muchos planos de simetría (simetría radial) o incluso -caso de muchas especies de esponjas- sin simetría.

Medusa, animal de simetría radial
Medusa, animal de simetría radial

Cuando la vida que lleva un animal se reduce a derivar entre dos aguas o por la superficie, o a vivir anclado al sustrato, recibiendo el alimento desde cualquier dirección, una forma corporal aceptable es algo parecido a un cilindro con un eje central vertical. Las plantas, ese gran reino de seres vivos permanentemente cimentados al suelo tienen, casi en su totalidad, una estructura de cilindro, o mejor de cono, ramificado: son de simetría radial.

Esos primitivos animales de simetría radial tenían, tienen, una estructura anatómica sencilla. Su desarrollo embrionario termina cuando solo hay dos capas celulares, con lo que el individuo adulto tiene también dos capas, el ectodermo y el endodermo: son animales diblásticos. El endodermo se corresponde con la cavidad gástrica, que tiene un único orificio que hace las funciones de boca y de ano.

La simetría radial tiene un inconveniente: la falta de orientación del movimiento, al menos para las especies pelágicas, que son las que se desplazan. Esta característica, la de poder decidir hacia dónde desplazarse, es propia de los animales de simetría bilateral, con una motilidad controlada hacia una dirección determinada. Los animales con esta simetría, que suponen la inmensa mayoría, concentran las estructuras sensoriales y grandes acúmulos de neuronas en la parte anterior: la evolución “inventa” la cabeza (cefalización) y el eje principal del organismo pasa a ser de vertical (oral-aboral) a horizontal (anterior-posterior). Por otro lado, como los animales están irremediablemente sujetos a la ley de la gravedad, en estos organismos se diferencia una parte superior, dorsal y una inferior, ventral. Lo que significa tener una mitad derecha y una mitad izquierda.

Además de la diferencia obvia en la simetría, los bilaterales tienen una estructura corporal más compleja que los radiales. En lugar de las dos capas de estos, el ectodermo y el endodermo, tienen una tercera capa embrionaria, el mesodermo, una capa que permite la aparición de los principales órganos. Los bilaterales son animales triblásticos.

La transición de los diblásticos, de simetría radial, a los triblásticos, bilaterales y con cabeza, sucedió a comienzos del Cámbrico, hace unos 570 millones de años, pero el cómo se produjo no está todavía claro. Hay diversas hipótesis que tratan de explicar ese proceso, atendiendo fundamentalmente a la evolución de los genes implicados en el desarrollo corporal. La más aceptada en la actualidad, con el feo nombre de teoría planuloide-aceloide, sostiene que el primer organismo de simetría bilateral sería muy parecido a las planarias, los gusanos planos del filo de los platelmintos, que por cierto se parecen mucho (o viceversa) a la larva plánula de las medusas y los cnidarios actuales. Podría haber sido, dicen los partidarios de esta teoría, como si estas larvas hubieran decidido reproducirse antes de llegar al estado adulto.

Los primeros animales de simetría bilateral podrían haber sido parecidos a estas planarias
Los primeros animales de simetría bilateral podrían haber sido parecidos a estas planarias

Sea como sea, la bilateralidad supuso un gran hallazgo evolutivo y se impuso en la mayoría de los tipos de animales. Pero la naturaleza, como es bien sabido, es una caprichosa, y no se iba a conformar con haber creado animales de simetría bilateral, así que se puso a experimentar con sus cuerpos, deformando a menudo tan perfecta simetría. En algunos casos la modificación de la simetría bilateral es muy llamativa. Es el caso de los equinodermos, que incluyen a las estrellas y erizos de mar, con simetría radial pentamérica (de cinco radios). Como indicador de la simetría bilateral perdida en la evolución pero que se conserva en las larvas, queda un residuo de la cabeza -también perdida-, la placa madrepórica (que comunica el sistema ambulacral con el exterior), presente en solo una de las cinco regiones corporales.

Otro afectado es el humilde caracol de huerta (y muchas especies afines), con una concha univalva que forma una espiral, obligando a la torsión de algunas vísceras y a la pérdida de otras. Como en los equinodermos, sus antepasados eran simétricos, lo mismo que sus larvas.

También se ha modificado brutalmente el cuerpo de lenguados, rodaballos y demás peces del orden de los pleuronectiformes. Cualquiera de ellos, tras nacer como un pececillo normal parecido a una anchoa, sufre la migración de un ojo hacia el lado opuesto. El lado que queda ciego, que inicialmente era un lado izquierdo o derecho, según la especie, pierde la pigmentación y se transforma en una falsa parte ventral del pez; el que se queda con los ojos, en la dorsal. Unos peces dignos de la imaginación del gran Picasso.

Ni siquiera nosotros, una especie más de entre los mamíferos, nos libramos de la rotura de la simetría. Aunque externamente más o menos somos simétricos (pero no del todo, no hay como mirarse desnudo al espejo para comprobarlo) es en nuestro interior donde poco queda de la simetría bilateral ancestral, como se ve claramente en los sistemas respiratorio, digestivo y circulatorio. O en nuestra tendencia a ser diestros o zurdos, una de las manifestaciones de las diferencias funcionales entre los hemisferios cerebrales.

Como curiosidad y guiño final, no me resisto a comentaros que se me ocurrió escribir sobre la simetría animal tras fijarme en uno de esos aspiradores modernos que se pueden programar para que limpien los suelos por sí solos. Aparatos de simetría radial, dado que cuando llegan a un obstáculo giran un cierto ángulo para continuar en una dirección diferente; para ellos todas las direcciones tienen el mismo interés:

robot

Mientras que los de siempre, conducidos por una mano humana, tienen simetría bilateral, como tantos y tantos objetos manejados por nuestros cuerpos bilaterales:

aspirador

La evolución de los ejes de simetría, también en el mundo de los aspiradores.

Esta anotación ha sido realizada por Carlos Chordá (@CarlosChNav) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

2 comentarios

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