En unas instalaciones de filtración de agua marina en Curazao, un equipo de científicos identificó una nueva especie de ciliado con una capacidad asombrosa: transformarse en una célula ‘supergigante’ que exhibe un comportamiento caníbal.
El descubrimiento, divulgado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, se centra en el organismo unicelular bautizado como Euplotes gigatrox. En condiciones específicas, este ser microscópico abandona su dieta habitual de bacterias para adoptar una conducta depredadora.
Según el reporte publicado por Sci.News, una minoría de estos microorganismos desarrolla espontáneamente un tamaño que supera el doble de lo normal, acompañado de un cuerpo más ancho y una boca de mayor tamaño.
De filtrador a depredador
Los autores del estudio señalan que los ciliados del género Euplotes han cautivado a los científicos desde los inicios de la microscopía, debido a su amplia presencia en ecosistemas acuáticos y a sus características físicas distintivas.
El equipo, encabezado por Ben Larson del Rensselaer Polytechnic Institute, explica que estas células “poseen un plan corporal complejo y altamente ordenado, similar al de los animales”. Sus cilios se agrupan en estructuras mayores llamadas membranelas y cirros, adaptadas para funciones como la alimentación por corrientes de agua, la natación o el desplazamiento sobre superficies a modo de “patas”.
En su estado normal, se alimentan de bacterias por filtración. Sin embargo, la variante supergigante altera este patrón: en lugar de capturar microorganismos pequeños suspendidos en el agua, actúa como un depredador de individuos clonales más pequeños.
La investigación indica que puede capturar y engullir una presa completa cada diez minutos. “Se trata de una sola célula realizando una actividad que solemos asociar con el desarrollo de los animales”, afirmó Larson.
El costo del cambio
“Amplía nuestra comprensión de las capacidades de los organismos unicelulares y nos proporciona un nuevo sistema para plantear preguntas sobre cómo las células controlan su forma y función”, declaró el investigador.
La transformación no se limita a la alimentación. Mientras que los ejemplares normales caminan sobre superficies y nadan en trayectorias helicoidales, los depredadores solo se desplazan sobre el sustrato y describen recorridos circulares. Según el análisis, este comportamiento está adaptado a la caza de presas que avanzan por superficies; cuando se los separa de ese soporte, muestran una menor capacidad para nadar.
El estudio describe esta transformación como una compensación funcional, en la que los ejemplares depredadores ganan capacidad para cazar, pero pierden eficiencia en el desplazamiento acuático.
Ese cambio también modifica su estrategia alimentaria: dejan de explotar bacterias y pasan a depender de otras células de la misma línea clonal, con las que comparten el mismo ADN.
La base genética del cambio
Para indagar la base molecular de este proceso, el equipo analizó la actividad genética de organismos individuales en tres estados: normales, supergigantes y aquellos que habían regresado recientemente del estado supergigante.
Los resultados mostraron que las depredadoras constituyen una etapa de desarrollo biológicamente distinta, con diferencias en la expresión génica, entre ellas aquellas vinculadas con la regulación del ciclo celular, la producción de proteínas y la organización de membranas.
Las células que revierten desde esa fase también conservan un patrón biológico propio. Esa señal, de acuerdo con los autores, parece suprimir de forma temporal las rutas que impulsan la transformación.
En ensayos de población, los grupos originados a partir de individuos que hacía poco habían dejado de ser supergigantes mostraron una menor aparición de esa condición, que además tardó más en surgir que en los grupos formados desde células normales.
Cuándo cambian de forma
Los investigadores observaron que la formación de supergigantes tiende a presentarse cuando las poblaciones pasan desde una fase de crecimiento rápido hacia una fase estacionaria, en especial cuando la presa pequeña no abunda.
También indicaron que esas células solo se mantienen en esa forma cuando escasea el alimento pequeño y todavía quedan organismos normales, que pueden servirles de presa.
El estudio añadió que las supergigantes nunca superan alrededor del 5% de la población, un dato que encaja con una estrategia de diversificación de riesgo en la que una fracción reducida del grupo cambia para explotar otro recurso.
Para los autores, este sistema ofrece un nuevo marco para estudiar el proceso en seres unicelulares, que deben cumplir dentro de una sola membrana funciones equivalentes a las de una célula y a las de un ser vivo completo.
“Ahora contamos con un sistema que nos permite estudiar esas mismas cuestiones fundamentales, a medida que procesos de desarrollo análogos se desarrollan en un organismo unicelular en una rama completamente diferente del árbol de la vida”, explicó el investigador.
Fuente: Infobae