Una noche de verano de 2023, Kei Jokura entró emocionado al laboratorio de biología marina del Instituto Oceanográfico Woods Hole en Massachusetts llevando con entusiasmo una masa en un vaso de precipitados.
El biólogo acababa de llegar del primer piso, donde los tanques contenían una colonia de medusas gelatinosas.
La masa era más grande que otras y parecía como si dos de las medusas se hubieran fusionado en una.
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"Al principio no podía creer lo que veía," recordó Jokura, que entonces era investigador postdoctoral en la Universidad de Exeter, en el Reino Unido.
Mariana Rodríguez-Santiago, investigadora postdoctoral de la Universidad Estatal de Colorado, estaba trabajando en su propio proyecto cuando apareció Jokura.
"Todos estábamos asombrados y asombrados, pensando: ‘¿Cómo pueden fusionarse y seguir nadando y moviéndose como una unidad?’" ella dijo.
Agarró una pipeta y tocó suavemente una de las gelatinas. Se retorció. Al mismo tiempo, también lo hizo aquel al que parecía estar apegado.
"Pensamos: ‘¿Son capaces de sentir lo mismo? ¿Son un solo individuo? ¿Dos individuos? ¿Cómo podemos desentrañar esto?’" ella recordó.
Durante las siguientes semanas, Rodríguez-Santiago ayudó a Jokura a combinar varios pares de medusas peine, científicamente conocidas como Mnemiopsis leidyi, para ver qué sucedía.
Los hallazgos de la investigación dirigida por Jokura, publicados el 7 de octubre en la revista Current Biology, mostraron que dos medusas no sólo podían fusionar sus cuerpos, sino que también sus sistemas nervioso y digestivo.
Dos efectivamente se convirtieron en uno.
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"El fenómeno de la fusión definitivamente ha planteado muchas preguntas interesantes, como qué genes están involucrados en la fusión, qué sucede con la señalización neuronal y qué define lo «propio» y lo «no propio»." dijo Jokura, ahora investigador postdoctoral en el Instituto Nacional de Biología Básica de Japón.
"Cada uno de estos temas tiene el potencial de desafiar nuestra comprensión fundamental de la biología."
Las medusas peine se encuentran en todo el mundo en aguas costeras y en las profundidades del océano. Aunque se parecen a las medusas, no pican y pertenecen a un filo diferente, Ctenophora, que en griego significa "portadores de peines."
Deben su nombre a sus peines, hileras de apéndices parecidos a pelos llamados cilios que utilizan para moverse en el agua.
Los ctenóforos son uno de los animales más antiguos de la Tierra, si no el más antiguo, muy posiblemente un hermano de todos los demás animales del árbol de la vida, por lo que "Proporcionan una oportunidad realmente única para estudiar aspectos fundamentales de la función del sistema nervioso." dijo Rodríguez-Santiago, coautor del estudio.
"Pertenecen a un grupo de animales que estaban allí cuando evolucionaron los primeros animales," dijo Pawel Burkhardt, biólogo evolutivo e investigador de la Universidad de Bergen en Noruega.
Burkhardt fue coautor de otro informe de octubre sobre M. leidyi, publicado en la revista PNAS, que muestra que la gelatina es capaz de desarrollarse hacia atrás, volviendo a una etapa anterior de la vida después del estrés.
No participó en el estudio que apareció en Current Biology.
"Los dos artículos recientes destacan que los ctenóforos tienen la oportunidad de adaptarse rápidamente a entornos cambiantes y que sus programas de desarrollo son potencialmente más flexibles que los observados en otros animales." dijo.
La fusión como mecanismo de supervivencia
También puede ser, sugiere el artículo de Jokura, que los ctenóforos carezcan del mecanismo protector de alorreconocimiento que permite a un organismo distinguir entre sus propias células y tejidos y los de otro organismo.
En los humanos, por ejemplo, el alorreconocimiento sustenta el rechazo de órganos que ocurre en las cirugías de trasplante.
Jokura estaba estudiando cómo responde M. leidyi a la luz cuando descubrió que dos especímenes heridos se habían unido.
Con curiosidad por recrear el fenómeno, él y Rodríguez-Santiago comenzaron a experimentar.
Cortaron partes de varias gelatinas y colocaron pares extirpados juntos en placas de Petri durante la noche.
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Nueve de cada 10 pares se fusionaron con éxito, dando como resultado animales con dos órganos sensoriales y dos conjuntos de aberturas anales, mientras que las medusas típicas tienen sólo uno de cada.
Al final resultó que, la fusión ocurrió mucho más rápido de lo que esperaban los investigadores, según Jokura.
"Para observar el proceso de fusión (cuándo y cómo ocurre), realizamos imágenes en lapso de tiempo," dijo. El equipo de investigación colocó jaleas cortadas una cerca de la otra y esperó.
Al principio, las medusas continuaron contrayendo sus músculos de forma independiente.
Al cabo de una hora, sus movimientos rítmicos empezaron a sincronizarse. Al cabo de dos horas, estaban sincronizados.
Cuando se pinchaba suavemente en un lado, ambos lados del organismo combinado se contraían al unísono.
Las imágenes demostraron otra capa de la fusión: los sistemas digestivos de los animales también se combinaron.
Los investigadores alimentaron una salmuera marcada con fluorescencia en la boca de un par de gelatinas que habían estado fusionadas durante dos días.
Luego, el equipo rastreó el movimiento de la comida a través de un microscopio.
Las partículas digeridas viajaron por el canal digestivo, cruzaron el límite de fusión y entraron en el tracto digestivo del otro animal. "y el otro individuo podría defecar la comida," Rodríguez-Santiago explicó.
Finalmente, los desechos fueron expulsados por ambos anos, cada uno a su debido tiempo.
Futuras investigaciones sobre la jalea en peine
Lo que Rodríguez-Santiago encuentra más interesante sobre el estudio es la forma en que cuestiona lo que ella consideraba "límites bastante duros" entre uno mismo y el otro.
El alorreconocimiento se considera una adaptación protectora porque permite al cuerpo rechazar células extrañas que podrían introducir enfermedades peligrosas.
Pero estos animales "evitar ese rechazo sensorial para luego tener potencialmente una mejor oportunidad de sobrevivir," ella dijo.
Burkhardt cree que los hallazgos pueden llevar a los científicos a comprender cuándo evolucionaron los animales alorreconocimiento y cómo los sistemas nerviosos simples forman y procesan la información.
Jokura quiere estudiar más a fondo cómo se entrelazan los sistemas nerviosos de las medusas después de la fusión. "Me gustaría investigar cómo se integran sus ‘pensamientos’," dijo.
"Al visualizar redes neuronales, podríamos explorar algo así como la fusión de la conciencia."
