Las medusas peine tienen un sistema nervioso extraño diferente a cualquier otro animal.

Investigadores informan en la revista Science del 21 de abril que las gelatinosas y brillantes medusas peine no parecen tener mucho que ocultar. Pero sus cuerpos en su mayoría transparentes ocultan un sistema nervioso diferente al de cualquier otro animal conocido.

En los sistemas nerviosos de todo, desde anémonas hasta osos hormigueros, los impulsos eléctricos pasan entre las células nerviosas, permitiendo que las señales se muevan de una célula a la siguiente. Pero la red nerviosa de los ctenóforos, llamada red nerviosa, carece de estos puntos de conexión distintos, o sinapsis. En su lugar, la red nerviosa se fusiona, con neuronas largas y delgadas que comparten una membrana celular, según muestra un nuevo mapa en 3D de su estructura.

Si bien la red nerviosa ha sido descrita antes, nadie había generado una imagen detallada de alta resolución de ella.

Es posible que el tejido extraño represente un segundo origen evolutivo independiente de un sistema nervioso, dicen Pawel Burkhardt, neurobiólogo comparativo de la Universidad de Bergen en Noruega, y sus colegas.

Los ctenóforos, superficialmente similares a las medusas, a menudo se llaman medusas peine porque nadan usando filas de nervaduras que parecen pelos. El enigmático filo se considera uno de los más antiguos que se ramifican en el árbol de la vida animal. Por lo tanto, la posesión de un sistema nervioso simple por parte de los ctenóforos ha sido de particular interés para los científicos interesados en cómo evolucionaron estos sistemas.

La investigación genética anterior había insinuado la extrañeza del sistema nervioso de los ctenóforos. Por ejemplo, un estudio de 2018 no pudo encontrar un tipo de célula en los ctenóforos con una firma genética que correspondiera a neuronas reconocibles, dice Burkhardt.

Burkhardt, junto con la neurobióloga Maike Kittelmann de la Universidad de Oxford Brookes en Inglaterra y colegas, examinaron jóvenes nueces de mar (Mnemiopsis leidyi) usando microscopios electrónicos, compilando muchas imágenes para reconstruir toda la estructura de la red. Su mapa en 3D de una nuez de mar de un día de edad reveló la fusión sináptica divertida y libre entre las cinco neuronas expansivas que conformaban la red del pequeño ctenóforo.

La opinión convencional es que las neuronas y el resto del sistema nervioso evolucionaron una vez en la historia evolutiva animal. Pero dada esta 'arquitectura única' y la antigua posición de los ctenóforos en el reino animal, plantea la posibilidad de que las células nerviosas hayan evolucionado realmente dos veces, dice Burkhardt. "Creo que eso es emocionante".

Pero agrega que se necesita trabajo adicional, especialmente en el desarrollo de estas neuronas, para ayudar a verificar su origen evolutivo.

Los orígenes del sistema nervioso animal son un área oscura de la investigación. Las esponjas, los competidores tradicionales por el título de animal más antiguo, no tienen un sistema nervioso, o músculos o proteínas fundamentales de la visión, llamadas opsinas, para el caso.

Pero ha habido cada vez más evidencia para sugerir que los ctenóforos son realmente el grupo animal más antiguo, incluso más antiguos que las esponjas. Si los ctenóforos surgieron primero, "implica que o bien las esponjas han perdido un gran número de características, o que los ctenóforos efectivamente evolucionaron todas de manera independiente", dice Graham Budd, un paleobiólogo de la Universidad de Uppsala en Suecia que no participó en la investigación.

Si las esponjas emergieron primero, aún es posible que los ctenóforos hayan evolucionado su red nerviosa de manera independiente en lugar de heredarla de un ancestro con neuronas, dice Burkhardt. Los ctenóforos tienen otras neuronas fuera de la red nerviosa, como neuronas mesogleales incrustadas en la capa corporal gelatinosa de un ctenóforo y células sensoriales, estas últimas pueden comunicarse con la red nerviosa para ajustar el batido de las nervaduras. Por lo tanto, es posible que sean un mosaico de dos sistemas nerviosos de orígenes evolutivos diferentes.

Pero Joseph Ryan, un bioinformático de la Universidad de Florida en Gainesville, no cree que los resultados apunten necesariamente a la evolución paralela de un sistema nervioso. Dado cuánto tiempo han existido los ctenóforos, especialmente si son más antiguos que las esponjas, el sistema nervioso ancestral puede haber tenido mucho tiempo para convertirse en algo extraño y altamente especializado, dice Ryan, quien no formó parte del estudio. "Estamos tratando con cerca de mil millones de años de evolución. Esperamos que sucedan cosas extrañas".

Los hallazgos son "otra pieza del rompecabezas", dice Budd. "Hay muchas cosas que no sabemos sobre estos animales bastante comunes y bastante conocidos".

Por ejemplo, no está claro cómo funciona la red nerviosa. Nuestras neuronas usan cambios rápidos de voltaje a través de sus membranas celulares para enviar señales, pero la red nerviosa puede funcionar de manera bastante diferente, dice Burkhardt. Hay informes de sistemas potencialmente similares en otros animales, como las medusas velero a favor del viento (Velella velella). Estudiarlos en detalle, junto con redes nerviosas en otras especies ctenóforas, podría determinar qué tan inusual es este sistema nervioso sin sinapsis.