Historia mínima de la complejidad animal

Animalia

Los primeros animales eran probablemente formas coloniales muy sencillas y surgieron, quizás, hace algo más de 600 millones de años. Los metazoos actuales más parecidos a esas colonias son seguramente las esponjas, filo Porifera. Tienen la peculiaridad de que carecen de tejidos, por lo que hay muy escasa diferenciación funcional en ellos. Sí hay, sin embargo, diferentes tipos celulares, pero muy pocos: no más de diez. Esa diferenciación de tipos celulares ocurre porque empieza a producirse lo que podemos considerar, sin temor a equivocarnos, una verdadera división del trabajo. Cada tipo celular se ocupará a partir de entonces de una o varias tareas especializadas.

Otro filo de animales muy sencillos es Placozoa, cuya única especie Trichoplax adhaerens es como una bolsa cuya cavidad interna se encuentra a cierta presión. Carece de órganos y solo tiene dos tipos celulares. Se asemejan a minúsculas tortas (0,5 mm). Su posición filogenética no está nada clara; y es posible que procedan de animales más complejos, con órganos incluso.

Algo más complejos son los cnidarios, aunque son diblásticos: sólo tienen dos capas celulares. La ectodermis es la capa que da hacia el exterior, y la gastrodermis da hacia el interior o cavidad gastrodérmica (verdadero sistema digestivo de estos animales). Las dos capas pueden ser consideradas como tejidos y desempeñan funciones diferentes. Tienen también muy pocos tipos celulares, pero son ya los primeros animales con células nerviosas (tienen un plexo nervioso circular, ya que son de simetría radial) y cuentan con células receptoras de estímulos. Es por ello el primer grupo animal del que sabemos que realiza una cierta integración nerviosa: a la recepción de señales sigue un procesamiento nervioso muy básico que da lugar a una respuesta motora. Es posible que los cnidarios surgieran hace 600 millones de años o algo menos, junto con la llamada fauna de Ediacara, que es el conjunto de organismos multicelulares complejos más antiguos del que se tiene conocimiento; la mayoría de ellos desapareció antes de la denominada explosión cámbrica.

Los ctenóforos son otro filo de simetría bilateral, también diblásticos y de complejidad algo mayor que la de los cnidarios, aunque se conocen bastantes menos especies de este grupo.

Al surgir los primeros animales de simetría bilateral crece la complejidad estructural y aparece un número significativamente mayor de tipos celulares. A pesar de que el aumento de la complejidad es bastante general, también hay organismos con ese tipo de simetría, como los gusanos planos o platelmintos, que carecen de una cavidad interna (celoma) y de los sistemas circulatorio y respiratorio. Su sistema digestivo es extraordinariamente simple, con un único orificio. La ausencia de un sistema circulatorio que pueda transportar el oxígeno del medio externo a todas las células es el condicionante que determina la estructura plana y el escasísimo grosor de estos gusanos. Solo con un grosor mínimo puede acceder tanto el oxígeno –procedente del exterior-, como los nutrientes –procedentes del tubo digestivo- a todas las células. El oxígeno, en concreto, no penetra más de 1 mm al difundir desde el exterior.

La organización de los animales se hace cada vez más compleja conforme van apareciendo cavidades internas (celoma u otras). Además, la simetría bilateral da lugar a la definición de un eje anteroposterior (según el sentido de la macha) que propicia la progresiva concentración de estructuras sensoriales en la parte anterior del cuerpo y de la consiguiente coalescencia de ganglios nerviosos, como consecuencia de la cual aparecen los primeros cerebros o protocerebros.

A partir de la aparición de la simetría bilateral y una cavidad interna, el modelo corporal básico de la mayoría de los metazoos mantiene esos dos rasgos básicos, aunque hay grupos que posteriormente lo han modificado desarrollando una simetría radial, como los equinodermos, o reduciendo al máximo la cavidad celómica. En los metazoos más complejos varios tipos celulares pueden asociarse en un tejido, varios tejidos en un órgano y varios órganos en un sistema. La organización y funcionamiento sobre la base de órganos y sistemas que funcionan de forma armónica es lo que caracteriza a la gran mayoría de los animales. Y buenos ejemplos de ello son el grupo más exitoso de los metazoos –el de los insectos– y los cordados, el filo de mayor complejidad estructural y funcional.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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