¿Cuán generalmente aceptada, entre los biólogos evolutivos, es la idea de que los Ctenophores son el grupo animal basal?

Fondo / TL; dr

A modo de explicación, esta pregunta se refiere a la investigación sobre la historia del árbol de la vida, y en particular los orígenes de los “animales” multicelulares, conocidos como metazoos. Los biólogos construyen árboles que muestran cómo los organismos están relacionados entre sí y cómo evolucionaron. Tradicionalmente, estos árboles han mostrado esponjas (Porifera) como el primer linaje en divergir del resto de los metazoos (que se muestra en la figura verde B). A menudo, los Cnidarios son los siguientes, o los Ctenóforos y los Cnidarios se agrupan como “Coelenterata”. (Ver Edgecombe et al 2011 para una visión general).

Más recientemente, hay varios documentos que sugieren que los Ctenóforos (gelatinas de peine) se ramificaron primero, luego las esponjas (Escenarios A y C). Este resultado fue controvertido porque las esponjas parecen ser organismos “más simples”, y por lo tanto se suponía que divergían primero. (Estoy omitiendo Placozoans de esta discusión, pero esa es otra lata de gusanos).

ACTUALIZACIÓN: Algunos artículos nuevos (finales de 2015) han salido con títulos graciosamente contradictorios, que respaldan ambas opiniones. Casey Dunn, como escribió su punto de vista de estos artículos recientes aquí: ¿Quién es nuestro pariente animal más distante?

La pregunta planteada es sobre qué tan ampliamente aceptado es este escenario entre los biólogos.

Antes de formarse una opinión, hay varias cosas a tener en cuenta al interpretar árboles como este.

  • Los puntos cian y naranja en B y C representan antepasados ​​comunes entre todos los animales y ctenóforos o esponjas. Ese organismo no era un ctenophore ni una esponja.
  • La diferencia clave entre estas hipótesis es lo que sucedió a lo largo del segmento magenta del árbol. ¿Hubo una pérdida de rasgos o una ganancia de rasgos, y qué rasgos tiene el ancestro naranja o el ancestro azul?
  • Estos eventos ocurrieron hace mucho tiempo, y muchos linajes intermedios (experimentos evolutivos) no están representados en las ramas que existen ahora. Las ramas del árbol entre los ancestros comunes son cortas en relación con el curso de la evolución a tiempo completo.
  • La distancia evolutiva entre ese ancestro común (punto cian) y humanos o gusanos es la misma que entre ese ancestro y los ctenóforos o esponjas (flechas curvas azules en el panel B). Los vertebrados no son el pináculo de la evolución, sino más bien un organismo existente actualmente, al igual que las esponjas.
  • A veces es más fácil leer los árboles de derecha a izquierda, imaginando la comunidad compartida entre los organismos agrupados, en lugar de izquierda a derecha como una marcha hacia la complejidad. (Consulte este PDF para obtener una revisión detallada de la interpretación de los árboles).

Nivel de aceptación

Con respecto a las hipótesis en competencia, diría que todavía es bastante controvertido. Hay “campamentos” que son bastante inflexibles en ambos sentidos. El “campo de ctenophore que diverge temprano” (descargo de responsabilidad, soy miembro) no tiene una agenda, pero presenta los resultados reproducibles de sus análisis. Originalmente también fue una sorpresa para nosotros, y acabamos de informar lo que decían los árboles. Si los árboles dicen algo diferente, eso se publicaría. No entiendo por qué el proceso científico debería funcionar de manera diferente. (“Esto simplemente no puede ser cierto, así que enterraré estos resultados”). ¡Solo muéstrame los datos!

Los resultados iniciales informados en Dunn, et al. en 2008 [PDF] basado en datos EST fueron posteriormente respaldados por Hejnol et al. 2009 [PDF] (en gran parte el mismo grupo de investigadores). Esto fue una vez más respaldado por el primer genoma de Ryan et al. a finales de 2013 [PDF], y también por el grupo independiente de Moroz, et al., [PDF] cuando publicaron el segundo genoma de ctenophore en 2014.

Mientras tanto, otros autores (Philippe, Woerheide, etc.) se han mantenido ocupados desafiando los métodos y detalles de los análisis e intentando demostrar que los ctenóforos no pueden ser hermanos del resto de los metazoos. Numéricamente no estoy seguro de cuál sería la división, pero dado que la mayoría de las personas no estarían al día con los resultados, supongo que todavía hay más defensores de las esponjas que defensores de ctenophore.

[Actualización de mayo de 2015: un artículo de Whelan et al. (2015) [PDF] ha vuelto a analizar un conjunto de diferentes conjuntos de datos con diferentes métodos para investigar las hipótesis alternativas, y * todavía * salió con ctenóforos como el grupo hermano …]

Para mí definitivamente es un resultado sorprendente, y el apoyo continuo a través de diferentes métodos siempre ha sido una sorpresa también. Sin embargo, se vuelve más fácil si piensas en las esponjas como los bichos raros, que han perdido rasgos que asociamos con los animales. Hay una tendencia a pensar que todo debe volverse más complejo, pero las cosas van en ambos sentidos. Además, incluso si los ctenóforos no son los primeros en separarse del resto, están en algún lugar de ese primer grupo y tienen muchas características que los hacen muy diferentes de otros animales.

Otra cosa a tener en cuenta es el muestreo de taxones: con el primer conjunto de datos tuvimos transcriptomos bastante superficiales de 2 ctenóforos y 2 esponjas. Luego se añadió otro ctenophore. Entonces pensamos que si solo tuviéramos el genoma, esto resolvería esto. Pero los misterios persisten. Los grupos externos (y en grupos) son otro problema que tiene un gran efecto en los resultados. Ahora estoy trabajando en un conjunto de datos que tiene transcriptomos de alta calidad de 37 especies de ctenóforos y otros 67 taxones que incluyen todo tipo de grupos externos además de los coanoflagelados.

Veremos qué resultados resultan de esto, pero los eventos que estamos buscando sucedieron tan atrás que los datos pueden no ser el factor limitante en la resolución de nuestro “telescopio de tiempo”. Norm Pace se opone rotundamente al uso de conjuntos de datos concatenados para analizar las preguntas de los árboles profundos (arqueas, bacterias, eucariotas) porque muchas de las señales relevantes se han saturado y codificado por la transferencia horizontal de genes (común en bacterias, no tanto en animales) …

Amy Maxmen ha escrito un par de ensayos interesantes sobre esto: Evolución, estás borracho y los orígenes de los animales cambian a gelatinas. Y uno detrás del muro de pago ScienceNews: enigmas evolutivos

[Edité el término “basal” porque creo que eso genera confusión. Tal vez escribiré más sobre eso más tarde, pero probablemente sea mejor pensar en grupos existentes (ctenóforos, esponjas, cnidarios, estrellas de mar, por ejemplo) y trabajar hacia atrás a su ancestro común compartido y ver cuándo divergieron. Llamar a un grupo “basal” puede dirigir la conversación hacia “fósiles vivos”, etc., cuando en realidad todos están igualmente distantes del ancestro hipotético.]

  1. Es un hecho bien aceptado entre los evolucionistas que los CTENPHORAns pertenecen al grupo animal basal porque si no hubiera sido así, no habrían sido colocados en el reino Animalia.
  2. Son protostomas (donde primero se desarrolla la boca y luego el ano). Esta es una característica básica de los animales basales.
  3. Tienen un plan corporal de saco ciego, similar a los cnidarios (que también son animales basales).

Todas estas características sugieren que son animales basales.


Estoy bastante convencido por la evidencia que he visto. El repertorio único de neurotransportadores del sistema nervioso de Ctenophores es un muy buen argumento para el estado basal en mi humilde opinión.

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