Desde principios del siglo XX, los zoólogos parten de las estaciones marinas costeras al amanecer para cribar gusanos del tamaño de un grano de pimienta en los fondos marinos. Estas criaturas, llamadas acoeles, a menudo parecen salpicaduras de pintura sin importancia cuando se ven a través de un microscopio. Sin embargo, representan una etapa crucial en la evolución de los animales: la transición, hace unos 560 millones de años, de simples organismos parecidos a los anémonas al zoológico de criaturas complejas que pueblan el mundo en la actualidad.

Hay unas 370 especies de acoel, que reciben su nombre porque carecen de celoma, la cavidad corporal llena de líquido que alberga los órganos internos de los animales más complejos. Los acoeles también tienen un solo orificio para comer y excretar, similar al de los cnidarios, un grupo de animales evolutivamente más antiguos que incluye a las medusas y las anémonas de mar. Pero a diferencia de los cnidarios, más simples, que sólo tienen una capa de tejido interior y otra exterior, los acoeles tienen una tercera capa de tejido intermedia. Esa es la disposición que se encuentra en todos los animales, desde los escorpiones hasta los calamares y las focas, lo que sugiere que los acoeles representan una forma intermedia.

Esa hipótesis ha obtenido un apoyo considerable en los últimos años, pero un informe publicado en Nature esta semana1 está haciendo que los científicos se replanteen el argumento. El estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, que utilizó nuevas técnicas analíticas y datos, retira a los gusanos acoel de su posición cerca del tronco de la evolución animal y los sitúa, en cambio, más cerca de los vertebrados (véase «Puntos de vista contrapuestos sobre la evolución animal»).

Haga clic para ampliar la versiónU. JONDELIUS

La reordenación ha desatado las protestas de los biólogos evolutivos, alarmados por la posibilidad de perder su ejemplo clave de esa etapa intermedia crucial de la evolución animal. Algunos investigadores se quejan de que las pruebas no son lo suficientemente sólidas como para justificar una reordenación tan drástica del árbol evolutivo, y afirman que el informe omite datos clave. En cualquier caso, la vehemencia del debate demuestra la importancia que han adquirido estos gusanos en la biología evolutiva.

«Diré, diplomáticamente, que éste es el artículo más políticamente tenso que he escrito nunca», afirma Max Telford, zoólogo del University College de Londres y último autor del trabajo.

El debate se centra en dónde encajan los acoeles en el árbol genealógico de los bilaterios, animales de tres capas con simetría bilateral. Los biólogos dividen estos animales en dos ramas. El grupo más grande, llamado protostomos, contiene invertebrados como lombrices de tierra, calamares, caracoles e insectos. El grupo más pequeño, conocido como deuteróstomos, incluye tanto a los vertebrados como a los invertebrados, como los erizos de mar, los seres humanos y los peces.

Los zoólogos han situado generalmente a los acoels en la rama más temprana de los bilaterios -antes de la división entre protóstomos y deuteróstomos- porque los gusanos carecen de muchas características clave, como una boca y un ano separados, un sistema nervioso central y órganos para filtrar los residuos. Aunque la posición de los acoels ha variado un poco a lo largo de las décadas, un análisis de ADN realizado en 1999 (ref. 2) y varios realizados desde entonces los han vuelto a situar en su lugar anterior. En particular, un estudio genético de 94 organismos realizado en 2009 consolidó la conclusión de que las acoelas pertenecían a la base de los bilaterios3. Ese estudio, dirigido por Andreas Hejnol, biólogo del desarrollo del Centro Internacional Sars de Biología Molecular Marina de Bergen (Noruega), confirmó que las acoelas y sus parientes ocupaban un lugar intermedio entre los cnidarios y los bilaterios más complejos.

«De repente tuve la sensación de que todo había encajado por fin», dice Claus Nielsen, biólogo evolutivo del Museo de Historia Natural de Dinamarca, que ha seguido a las acoelas durante 40 años en su deambular por el árbol de la vida.

Sacudiendo el árbol

Pero el estudio de Telford y sus colegas1 ha vuelto a sacudir el árbol y ha colocado a los acoels dentro de las ramas de los deuteróstomos, junto a los equinodermos (que incluyen a los erizos de mar) y los gusanos de bellota. Sus análisis genéticos sugieren que los acoeles -y un gusano marino llamado Xenoturbella- descienden de un ancestro más complejo y han perdido muchos de los rasgos observados en otros deuterostomas.

Los investigadores utilizaron varios enfoques y examinaron tres conjuntos de datos independientes para llegar a sus conclusiones. En primer lugar, volvieron a analizar los datos del estudio de Hejnol de 20093, utilizando 66 especies en lugar de 94. Hervé Philippe, bioinformático de la Universidad de Montreal (Quebec, Canadá) y primer autor del artículo de Nature1, afirma que el equipo eliminó las especies que tenían datos genéticos incompletos o que eran de «rápida evolución», es decir, que algunos de sus genes habían acumulado muchos cambios, en comparación con los genes de grupos de animales que surgieron más o menos en la misma época. Los programas informáticos de filogenética tienen un problema bien conocido con este tipo de especies y tienden a agruparlas aunque no estén relacionadas.

Philippe y sus colaboradores utilizaron un modelo matemático más sofisticado para analizar la evolución de las secuencias, que ayudó a minimizar este problema. Sin este modelo y una cuidadosa selección de especies, dice Philippe, los acoeles pueden caer en la base del árbol animal.

Después de analizar las secuencias del ADN nuclear, el grupo hizo un árbol evolutivo separado basado en los genes de las mitocondrias. También estudiaron los microARN, que regulan la expresión de los genes pero no codifican proteínas. Según el coautor Kevin Peterson, paleontólogo del Dartmouth College de Hanover (New Hampshire), los microARN son especialmente útiles para estudiar las relaciones evolutivas profundas. El equipo descubrió que los acoels tienen un tipo de microARN que se sabe que es específico de los deuterostomes, lo que sugiere que están relacionados.

Los autores reconocen que ningún conjunto de datos por sí solo demuestra que los acoels estén dentro de los deuterostomes. Pero en conjunto, dice Telford, «el hecho de que nuestras pruebas apunten en la misma dirección me hace pensar que es correcto».

Si los acoels encajan en los deuterostomas, los gusanos deben haber evolucionado a partir de un ancestro con un sistema nervioso central, una cavidad corporal y un intestino pasante que conectaba el ano y la boca, características que se observan en los deuterostomas existentes. Así que los investigadores tendrían que explicar cómo los acoeles y la Xenoturbella perdieron esas y otras características. También tendrían que buscar otro linaje de aspecto primitivo que representara el paso evolutivo entre los animales similares a las medusas y los bilaterios. (Si es que existe alguno. Peterson dice que muchas características complejas pueden haber surgido todas a la vez.)

Algunos investigadores no están dispuestos a renunciar a las viejas ideas de dónde encajan los acoeles. «Estoy triste por su artículo, pero no estoy disgustado», dice Hejnol. «Estaría disgustado si su análisis fuera excelente y significara que hemos perdido un animal representativo para salvar una transición importante en el árbol de la vida»

Hejnol y sus colegas tienen dudas sobre la fiabilidad del árbol que Telford y su equipo construyeron a partir de los genes nucleares, que es su principal prueba. Los críticos afirman que las ramas clave del árbol no son tan sólidas desde el punto de vista estadístico como deberían.

Por ello, Brian O’Meara, filogenetista de la Universidad de Tennessee en Knoxville, califica el nuevo árbol de «sugestivo, pero no definitivo».

El estudio también ha sido criticado por omitir datos que, según algunos científicos, habrían debilitado las conclusiones de los investigadores. Uno de los autores del trabajo había analizado previamente una especie de gusano estrechamente relacionado con los acoels, conocido como Meara stichopi, y no encontró microARN deuterostoma. Pero los autores defienden su decisión de mantener a M. stichopi fuera de su análisis de microARN debido a la preocupación por la calidad de esos datos.

Además, no todo el mundo está convencido del poder del análisis de microARN, que sólo se ha adoptado recientemente para los estudios evolutivos. Este informe marca la aparición más destacada del método como herramienta para resolver relaciones. Dado que los microARN pueden perderse durante la evolución, es posible que el microARN deuteróstomo de los acoeles se haya originado en el ancestro de todos los animales bilaterales, pero que posteriormente se haya perdido en la línea de los protóstomos.

Con tanto en juego, los investigadores están deseosos de resolver la cuestión. La Fundación Nacional de la Ciencia de EE.UU. ha estado solicitando específicamente propuestas que se centren en las divergencias profundas de la historia evolutiva, como parte de una iniciativa llamada Ensamblaje del Árbol de la Vida, dice Tim Collins, un director de programa de la fundación. «Hemos hecho un buen trabajo dentro de los grupos, pero nos ha costado reconstruir las ramas más profundas del árbol de la vida», afirma. «Estos son los acontecimientos que sucedieron en un tiempo relativamente corto en comparación con la cantidad de tiempo que ha pasado desde entonces, lo que dificulta las cosas».

El verano pasado en Kristineberg, Suecia, Hejnol y Telford compartieron una habitación mientras daban una clase juntos. Debatieron sus diferencias y discutieron sobre un proyecto conjunto en curso que podría zanjarlas: secuenciar los genomas completos de un acoel, una especie de Xenoturbella y el controvertido M. stichopi. Con esa afluencia de nueva información genómica, los investigadores confían en poder llegar a un acuerdo sobre el lugar que ocupan los acoeles en la historia evolutiva.

«Estamos hablando de un resultado muy ajustado con un impacto enorme», dice Hejnol, sobre el nuevo árbol propuesto. «Lo bueno es que sabemos cómo resolver esta cuestión».

Amy Maxmen es una escritora independiente con sede en Nueva York.