El gusano churro

Xenoturbella
Xenoturbella bocki, una de las especies de los mares de Suecia

Un artículo en el número de hoy de Nature (4 de febrero de 2016) anuncia el descubrimiento de cuatro especies de animales nuevos para la ciencia. Tres de ellos han sido hallados en los mares mexicanos y representan adiciones notables para la fauna del país. De hecho, estas tres nuevas especies son registros para México de un phylum hasta ahora no representado en el catálogo de la biodiversidad del país.

La noticia, sin embargo, probablemente pasará inadvertida porque no se trata de animales espectaculares o carismáticos, como algún feroz carnívoro, un vistoso reptil o un colorido pájaro. Se trata en cambio de unos modestos gusanos marinos que entre sus características principales se encuentra la ausencia de cerebro, tubo digestivo, sistema excretor, gónadas o, en general, de cualquier tipo de órgano bien diferenciado.

El artículo describe cuatro nuevas formas del género Xenoturbella, que en conjunto con las dos que se conocían de los mares someros de Suecia forman un grupo que en algunas clasificaciones constituye un phylum, la categoría taxonómica más amplia dentro del reino animal. Si algunos phyla, como el de los artrópodos, los moluscos o los cordados contienen miles o hasta cientos de miles de especies, el phylum de los xenoturbelidos incluye únicamente seis especies.

Durante las exploraciones en la profundidad de los mares de California y del golfo de Cortés en México, los científicos del Instituto Scripps de Oceanografía observaron unos extraños animales con apariencia de gusanos aplanados. Al no tener certeza de su identidad, los animales fueron bautizados como “calcetas púrpuras”, pues en efecto las imágenes de ellos semejaban calcetines sucios arrojados en el piso de la recámara de algún desaseado adolescente. Cuando finalmente se pudieron obtener ejemplares y correr pruebas para analizar su DNA, se constató que tales calcetines eran especies desconocidas de Xenoturbella.

Una de las especies, Xenoturbella monstrosa, es mucho más grande que las formas que se conocían hasta ahora, que miden apenas un par de centímetros. La nueva especie mide hasta 20 cm y fue hallada en las costas de California y del golfo de Cortés. Otra de las formas nuevas, Xenoturbella profunda, se encontró a una profundidad de 3,700 metros, en el canal de Pescadero en el sur del golfo de Cortés.

Una tercera especie, encontrada a 1,722 metros de profundidad en un cañón submarino frente a la costa de Guaymas, Sonora, fue bautizada como Xenoturbella churro, “por su semejanza con la fritura de masa llamada churro”, según se explica en la descripción de la nueva especie. En efecto, en una de las ilustraciones del artículo se puede ver uno de estos gusanos en el fondo del mar, y su apariencia realmente recuerda la de un churro, excepto tal vez por la falta de azúcar espolvoreada.  [Ver galería de fotos del Instituto Scripps]

El artículo de Nature presenta también un análisis de las relaciones evolutivas de las especies de Xenoturbella basado en las pruebas de DNA, y las conclusiones generales concuerdan con las de otro artículo publicado en el mismo número de la revista. Xenoturbella y otros gusanos emparentados no están en la rama evolutiva directa de los vertebrados y equinodermos, como hasta ahora se pensaba. Tampoco se encuentran en el linaje que incluye a los moluscos, artrópodos y varios grupos de gusanos, como en otro tiempo se pensó. El gusano churro y sus congéneres representan una línea separada dentro del conjunto de animales con simetría bilateral, es decir que sus cuerpos están organizados en dos partes simétricas a los lados de una línea media.

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Filogenia muy simplificada que muestra la relación de Xenoturbella con otros grupos animales, de acuerdo con los dos artículos recientes en Nature. Anteriormente se incluía a Xenoturbella con los protostomados o con los deuterostomados

Debido al parentesco de Xenoturbella con otros gusanos, se ha propuesto que el conjunto de las seis especies sea movido de su propio phylum a uno más amplio, que tiene el horrible nombre de Xenacoelomorpha. En cualquier caso, el descubrimiento del gusano churro y del resto de sus parientes con aspecto de calcetín sucio representa un avance de la mayor importancia en el conocimiento de la diversidad biológica no solo de México sino del planeta entero.

Referencias

Bourlat, S.J. et al. 2006. Deuterostome phylogeny reveals monophyletic chordates and the new phylum Xenoturbellida. Nature 444:85-88.

Cannon, J.T. et al. 2016. Xenacoelomorpha is the sister group to Nephrozoa. Nature 530:89-93.

Rouse, G.W. et al. 2016. New deep-sea species of Xenoturbella and the position of Xenacoelomorpha. Nature 530:94-97.

Las arqueas del Castillo de Loki

Chimenea hidrotermal del Castillo de Loki.  [Foto: Centro de Geobiología, Universidad de Bergen]
Chimenea hidrotermal del Castillo de Loki. [Foto: Centro de Geobiología, Universidad de Bergen]

En las profundidades del mar de Noruega, a más de 2300 metros bajo el nivel del mar, se encuentra el Castillo de Loki. Se trata de un conjunto de estructuras geológicas en forma de torre cuya fantasmal silueta evoca una imagen sacada de algún relato mitológico. Loki es, de hecho, un personaje central en la mitología nórdica. En la mayoría de los relatos aparece como un ingenioso embaucador que urde un sinfín de engaños para aprovecharse de otros dioses. Es también un transmutador, un personaje capaz de adquirir formas diversas para engañar a sus enemigos o para mantenerse oculto. Cuando bautizaron el sitio, los científicos de la Universidad de Bergen que descubrieron el Castillo de Loki consideraron que el nombre reflejaba el carácter misterioso y lo difícil de hallar del lugar.

Las estructuras del Castillo de Loki son en realidad ventilas hidrotermales que por la acumulación de sedimento han tomado forma de chimeneas de más de diez metros de alto. Las ventilas hidrotermales son fisuras en el fondo marino que se encuentran en áreas de gran actividad geológica llamadas dorsales centro-oceánicas. Es en estas dorsales donde se regenera el fondo del mar a partir de material ígneo proveniente de las capas internas de la tierra. Cuando el agua marina se filtra y entra en contacto con estas zonas de gran actividad, adquiere temperaturas de más de 300 °C y emerge a través de las ventilas, arrastrando con ella una gran cantidad de minerales sulfurosos que se depositan en los alrededores.

Las inmediaciones de las ventilas hidrotermales están habitadas por curiosos organismos, tales como gusanos tubulares gigantes y extrañas almejas, caracoles y crustáceos de aspecto amenazador. A diferencia de la enorme mayoría de los ecosistemas, las comunidades de organismos de las ventilas hidrotermales no dependen de la fotosíntesis para su manutención. En ausencia de luz, los microorganismos del fondo del mar utilizan procesos de quimiosíntesis para capturar energía de las reacciones químicas de los compuestos sulfurados que abundan en los sedimentos de alrededor de las ventilas hidrotermales. La abundante fauna que se encuentra cerca de las ventilas depende casi totalmente de la energía capturada por los organismos quimiosintéticos para su propia subsistencia.

El Castillo de Loki

En mayo de 2015 se develó uno de los grandes secretos del Castillo de Loki. Un equipo encabezado por científicos de la Universidad de Upsala, en Suecia, anunció el hallazgo de un tipo de microorganismo semejante al que podría haber sido el ancestro de todos los seres vivos con células complejas, incluyendo los animales, plantas, hongos y algas. Los científicos de Upsala analizaron fragmentos de DNA extraídos del sedimento que había sido recolectado por los investigadores de Bergen en las cercanías del Castillo de Loki, por lo que los nuevos organismos fueron llamados Lokiarchaeota, o “arqueas de Loki”.

Desde los estudios pioneros de Carl Woese en los años 70s, la mayoría de los especialistas considera que los seres vivos se pueden clasificar en tres grandes grupos denominados dominios: el de las bacterias (Bacteria) , el de las arqueas (Archaea) y el de los eucariontes (Eukarya). Todas las bacterias y arqueas son organismos unicelulares, pero difieren entre sí tanto en la estructura como en el funcionamiento de sus maquinarias celulares. Entre los eucariontes se incluyen organismos de una sola célula, como las amibas y las algas unicelulares, y todos los seres multicelulares, es decir las plantas, hongos y animales que todos conocemos. Lo que distingue a los eucariontes de las bacterias y arqueas es la complejidad de sus células, que contienen estructuras como el núcleo, las mitocondrias y los cloroplastos que no se encuentran en las pequeñas y simples células bacterianas.

La propuesta de Woese sobre las relaciones evolutivas entre las bacterias, las arqueas y los eucariontes. Imagen de Wikipedia
La propuesta de Woese sobre las relaciones evolutivas entre las bacterias, las arqueas y los eucariontes. Imagen de Wikipedia

Woese propuso que las arqueas están más cercanamente relacionadas con los eucariontes que con las bacterias. Estudios más recientes han confirmado esta observación, e incluso algunos datos sugieren que los eucariontes podrían de hecho ser los descendientes de algún tipo de arquea ancestral que existió hace más de mil millones de años. El genoma de las arqueas de Loki muestra elementos muy similares a los que debió tener este hipotético ancestro de los eucariontes.

Los científicos de Upsala encontraron en el genoma de las Lokiarchaeota algunos genes que hasta ahora se conocían únicamente en células eucariontes. De particular relevancia son fragmentos de DNA que en los eucariontes codifican la producción de estructuras complejas dentro de la célula, como el llamado esqueleto celular o citoesqueleto que permite a las células eucariontes cambiar de forma y tener movilidad. Otros fragmentos del genoma sugieren que las arqueas de Loki son capaces de engullir otras células, lo que además daría apoyo a la hipótesis de que algunas estructuras de las células eucariontes, como por ejemplo las mitocondrias y los cloroplastos, podrían haber surgido a partir de células bacterianas engullidas por algún tipo de célula ancestral.

A partir de los datos del genoma de las arqueas de Loki, los científicos de Upsala proponen una filogenia (un “árbol evolutivo”) en el que existe un ancestro común entre los eucariontes y las Lokiarchaeota. Esto, contrariamente a lo que algunos sitios de internet afirman, no significa que las arqueas de Loki sean los ancestros de todos los eucariontes, incluyendo los seres humanos. Lo que sí demuestra el hallazgo de estas arqueas es el parentesco cercano entre los eucariontes y las arqueas. De hecho, en una interpretación estricta, sería necesario revisar el esquema de clasificación actual y reconocer la existencia de solamente dos grandes dominios de la vida: el de las bacterias y el de las arqueas + los eucariontes.

Árbol filogenético de los seres vivos, de acuerdo con los nuevos datos sobre las arqueas de Loki
Árbol filogenético de los seres vivos, de acuerdo con los nuevos datos sobre las arqueas de Loki

Así como Loki no dejaba de sorprender al resto de los dioses del panteón nórdico con su capacidad de transformación y habilidad para esconder secretos, seguramente las arqueas y el Castillo de Loki contienen aún muchos misterios que en el futuro serán revelados y nos ayudarán a descifrar la historia evolutiva de nosotros mismos.

REFERENCIAS Spang, A. et al. 2015.  Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature 521:173-179.

El hongo de Bob Esponja y el tábano de Beyoncé

Beyoncé. Imagen de Wikipedia

La semana pasada circularon por internet noticias sobre la descripción de una nueva especie de tábano, el Scaptia beyonceae. La descripción técnica de la nueva mosca fue publicada en el 2011 en el Australian Journal of Entomology y seguramente no habría llamado la atención de la prensa de no ser porque el nombre de la especie fue acuñado para honrar a Beyoncé Knowles, la cantante y compositora conocida por su escultural fisonomía, descrita por la prensa de espectáculos como bootylicious”. Bryan Lessard, el entomólogo que descubrió la nueva especie, explicó a los medios que la parte posterior del abdomen del tábano, con su llamativa coloración dorada, fue lo que le recordó a la diva norteamericana, y que además su intención fue mostrar el lado divertido de la taxonomía

La asignación del nombre del nuevo tábano cumplió con todas las reglas establecidas en el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica. En realidad, el Código reglamenta más bien el uso y validez de los nombres científicos, y no tanto su acuñación. Por supuesto, todo nombre científico debe estar en latín, o al menos debe estar latinizado, debe seguir las reglas gramaticales de esa lengua, y debe consistir de dos palabras, una denotando el género y otra haciendo referencia a la especie. Ahora bien, cuando se trata de escoger el nombre para una especie nueva, el Código tiene solamente una recomendación muy general:

Recomendación 25C. Los autores deben tener cuidado razonable y consideración en la formación de nuevos nombres para asegurarse que estos sean escogidos teniendo en mente a los usuarios posteriores y que, dentro de lo posible, los nombres sean apropiados, sucintos, eufónicos, fáciles de recordar y que no sean ofensivos.

Estrictamente hablando, no hay nada que impida a un especialista emplear cualquier nombre que se le ocurra, aunque normalmente el sentido común impera y son muy raros los intentos de acuñar nombres ofensivos. Lo que sí sucede con cierta frecuencia es la dedicación de nombres nuevos a colegas, parientes, amigos, o cónyuges, aunque en este último caso hay ejemplos verídicos de científicos que han usado el nombre de su ex-cónyuge para designar alguna especie de parásito o animal de apariencia desagradable.

Eristalis gatesi

El tábano dedicado a Beyoncé no es para nada un caso aislado. Existe la araña Calponia harrisonfordi, nombrada así por Norman Platnick para agradecer la colaboración de Harrison Ford en un documental sobre artrópodos. También hay una rana llamada Dendropsophus stingi en honor de Gordon M. T. Sumner, mejor conocido como Sting, un díptero conocido como Eristalis gatesi (en honor de Bill Gates) y una avispa llamada Xanthosomnium froesei que celebra por partida doble a Edgar Froese, fundador del grupo alemán Tangerine Dream (Xanthosomnium significa algo así como sueño amarillo-naranja, y hace referencia al nombre del grupo de música electrónica).

Anophtalmus hitleri. Foto: Wikipedia

Tampoco es raro encontrar casos de biólogos que se han dejado llevar por su ardor nacionalista y han dedicado el nombre de algún organismo al político de su preferencia. Un caso famoso es el del escarabajo cavernícola bautizado como Anophtalmus hitleri por el entomólogo alemán Oscar Scheibel en 1937 para celebrar a su admirado führer. En 2005, Kelly Miller y Quentin Wheeler describieron varias especies de escarabajos del género Agathidium, entre ellas A. bushi, A. cheneyi y A. rumsfeldi, nombradas así en honor de quienes en ese entonces eran el presidente, el vicepresidente y el secretario de defensa de los Estados Unidos. Es importante mencionar, sin embargo, que otra especie descrita por Miller y Wheeler es Agathidium vaderi, nombrada así por el temible Darth Vader, siniestro personaje de la saga de películas de Star Wars. Más recientemente, una especie de líquen ha sido llamada Caloplaca obamae en honor del actual presidente de los Estados Unidos.

Un caso similar de ardor patriótico reflejado en la taxonomía es el trabajo de Pablo de la Llave y Juan J. Martínez de Lexarza Novorum Vegetabilium Descriptiones de 1824-1825, en la que acuñaron varios nombres de plantas haciendo honor a los héroes de la independencia de México. Abasoloa, Aldama, Allendea, Bravoa, Galeana, Hidalgoa, Leona y Morelesia son algunos de esos nombres. Desafortunadamente, la gran mayoría de esos nombres entraron en sinonimia (es decir, que estudios posteriores mostraron que correspondían a plantas que ya habían sido descritas antes) y ya no se utilizan. Uno de los nombres de De la Llave y Martínez Lexarza que aún es válido es Casimiroa edulis, el zapote blanco, que fue usado en honor de Casimiro Gómez, un indígena otomí que murió fusilado por su participación en la gesta de independencia.

Spongiforma squarepantsii. Foto: Wikipedia

La reglamentación internacional sugiere que en la descripción de una nueva especie se incluya una breve explicación del significado de los nuevos nombres que se empleen. En un artículo reciente que contiene la descripción de una nueva especie de hongo proveniente de Borneo se explica que el nombre Spongiforma squarepantsii fue usado en honor del “famoso personaje de caricaturas Bob Esponja” (SpongeBob SquarePants en inglés), “cuya forma tiene un gran parecido con el nuevo hongo. Adicionalmente, el himenio, al ser observado a través del microscopio electrónico de barrido […], se ve como un fondo del mar cubierto con esponjas tubulares, que recuerda el hogar ficticio de Bob Esponja.” Este ejemplo muestra como, siempre y cuando se cumplan con las reglas del Código, prácticamente cualquier nombre puede ser utilizado para nombrar una especie nueva.

Referencias
Beltrán, E. 1984. Contribución de México a la biología. Consejo Nacional para la Enseñanza de la Biología, A. C., México, D. F.
Desjardin, D. E
. et al. 2011. Spongiforma squarepantsii, a new species of gasteroid bolete from Borneo. Mycologia 103:1119-1123.
Lessard, B. D. y David K. Yeates. 2011. New species of the Australian horse fly subgenus Scaptia (Plinthina)Walker 1850 (Diptera: Tabanidae), including species descriptions and a revised key. Australian Journal of Entomology 50:241-252.

¿Es la ballena un pez?

“¿Es la ballena un pez?” se preguntaba retóricamente William Sampson en el título de su Reporte fidedigno sobre el caso de James Maurice contra Samuel Judd. El “reporte fidedigno” se refería a un sonado caso que se ventiló en una corte neoyorquina sobre un incidente aparentemente intrascendente. El inspector del muelle James Maurice había levantado una demanda en contra de Samuel Judd, dueño de la New-York Spermaceti Oil & Candle Factory, una fábrica de cera y velas, por haberse negado a pagar 75 dólares en comisiones por la revisión de tres barriles de aceite de ballena. Corría el año de 1818 y un reglamento del estado de Nueva York obligaba la inspección rutinaria de cualquier embarque de aceite de pescado. La razón aludida por Judd para no pagar la tarifa sonaría muy razonable hoy en día: Las ballenas no son peces, por lo tanto el aceite de ballena no puede considerarse como aceite de pescado.

El espermaceti, llamado también aceite de ballena, es en realidad una cera que utilizan algunas ballenas en los órganos asociados con la flotación. En particular, los cachalotes (Physeter macrocephalus) pueden acumular hasta tres toneladas de espermaceti en los enormes órganos especializados que poseen en sus cabezas. En el siglo XIX se empleaba regularmente el espermaceti en la industria cosmética, como lubricante o en la elaboración de velas. Judd estaba en lo correcto al negarse a pagar la tarifa pues la sustancia que había adquirido no era un “aceite” y mucho menos de pescado.

A principios del siglo XIX, sin embargo, la percepción del común de la gente sobre la taxonomía animal era muy distinta a la actual. Para la mayoría de las personas, incluyendo muchas mentes ilustradas, la división bíblica de los animales en tres categorías era clarísima e incuestionable. Existían criaturas del mar (peces), de la tierra (bestias) y del aire (aves). Claramente las ballenas debían clasificarse con los peces y no con las bestias de la tierra.

Ya Aristóteles había dejado en claro que las ballenas debían considerarse mamíferos. Sin embargo, naturalistas posteriores, como Plinio el Viejo, olvidaron las enseñanzas de Aristóteles y perpetuaron la imagen de los cetáceos como un tipo de pez, usada esta palabra en un sentido muy amplio que incluía todo tipo de vida marina. Incluso Carlos Linneo, el padre de la taxonomía, clasificó las ballenas con los peces en la primera edición de su Systema Naturae (1734), aunque para la décima edición de la obra (1758) incluyó ya los cetáceos dentro del grupo de los mamíferos.

La imagen generalizada de las ballenas como peces aparece magistralmente ilustrada en Moby Dick, la celebrada novela de Herman Melville (1851). En ella, en voz de Ismael, podemos darnos una idea de la percepción que tenían los balleneros del siglo XIX sobre los gigantescos seres que perseguían en sus frágiles embarcaciones. Aunque Melville cita a naturalistas como el propio Linneo y Cuvier (“la ballena es un animal mamífero carente de patas traseras”), nos presenta esta interpretación de Ismael:

Así que quede claro que, dejando a un lado toda discusión, parto de la antigua y buena base de que la ballena es un pez, y acudo al sagrado Jonás para que me respalde.

Y remata Ismael: “Para resumir, una ballena es un pez que lanza agua y que tiene una cola horizontal”.

El contexto y desarrollo del juicio Maurice v. Judd están vívidamente detallados en el libro de D. Graham Burnett Trying Leviathan: The Nineteenth-Century New York case that put a whale on trial and challenged the order of nature (Princeton University Press, 2007). No podemos confiar demasiado en la fidelidad del reporte de Sampson, pues fue él el abogado del demandante que usó como argumentos la percepción común del concepto de “pescado” y la visión bíblica de la naturaleza.

Por parte de la defensa, el testigo principal fue el naturalista Samuel Latham Mitchill, autor de una monografía sobre los peces de Nueva York y quien literalmente llevó lo último de la ciencia a la corte. Usando argumentos tomados de Linneo y de Cuvier, Mitchill defendió la postura de que las ballenas no son peces sino mamíferos y que por tanto el cobro de un impuesto sobre el aceite de pescado a un cargamento de espermaceti era injustificado. “Una ballena no es más pez que un hombre”, sentenció.

El veredicto final fue a favor del demandante. De acuerdo con la reglamentación vigente en el momento, cualquier “aceite” proveniente del mar debía considerarse “aceite de pescado” y pagar la tarifa establecida. Judd se vio obligado a pagar los 75 dólares que debía y otros $72.27 en multas. Sin embargo, a raíz del sonado caso, las autoridades se dieron cuenta del agujero legal que representaba el considerar la cera de ballena como aceite de pescado. Poco después el reglamento fue enmendado y el espermaceti fue eximido del pago de las tarifas correspondientes al aceite de pescado.

Muy pocas personas podrían dudar en el siglo XXI que las ballenas no son peces. En el contexto de Maurice v. Judd, sin embargo, desde un punto de vista estrictamente legal, el veredicto fue probablemente correcto. De todas maneras, con el paso del tiempo el uso de productos derivados de las ballenas cayó en desuso y la percepción actual sobre esos animales es completamente diferente a la del siglo XIX.

Años más tarde, en un caso similar, Nix v. Hedden (1883), la Suprema Corte de los Estados Unidos determinó que los tomates son verduras y no frutas para zanjar un caso en el que unos comerciantes de tomates se negaban a pagar un impuesto establecido para la importación de verduras, aduciendo que el tomate es, en el sentido botánico, una fruta. La corte determinó que los términos “fruta” y “verdura” debían entenderse en un sentido legal y gastronómico y no en términos botánicos.

¿Pez o mamífero?, ¿Fruta o verdura? La confrontación de los conceptos científicos con las ideas religiosas y con las definiciones legales será siempre un tema interesante y debatido. Las historias de la ballena y del tomate son sólo dos capítulos en esa inacabable saga de contradicciones.

Figuras
(1) Ilustración del siglo XIX de una edición de Moby Dick, de Herman Melville.
(2) Cacería de un cachalote, ilustración de Currier & Ives, ca. 1850.
(3) Rótulo de un producto del siglo XIX del espermaceti, el Jonah Sperm Oil .

Notas y referencias
Arita, H. T.  2000.  Moby Dick y sus ancestros. Ciencias 59:8-10.

Burnett, D. G. 2007. Trying Leviathan: The Nineteenth-Century New York case that put a whale on trial and challenged the order of nature. Princeton University Press.

Sampson, W. 1819. Is a whale a fish? An accurate report of the case of James Maurice against Samuel Judd. Van Winkle, Nueva York (citado y discutido por Burnett 2007).