La medusa, primer animal que duerme sin cerebro

Un estudio empuja el origen del sueño hacia abajo del árbol evolutivo de la vida, antes de la aparición de un sistema nervioso centralizado

EUROPA PRESSMadrid

Al igual que seres humanos, ratones, peces y moscas, la medusa que nada boca abajo 'Cassiopea' tiene signos reveladores de sueño, según informan científicos en un artículo publicado esta semana en la revista Current Biology. Pero, a diferencia de otros animales que duermen, las medusas no tienen un sistema nervioso central.

"Es el primer ejemplo de sueño en animales sin cerebro", subraya el coautor del estudio Paul Sternberg, investigador del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI, por sus siglas en inglés) del Instituto de Tecnología de California, Estados Unidos. Los hallazgos empujan el origen del sueño hacia abajo del árbol evolutivo de la vida, antes de la aparición de un sistema nervioso centralizado.

Los científicos han debatido durante mucho tiempo por qué los animales duermen. Las teorías han implicado de todo, desde la memoria hasta el aprendizaje y la recuperación celular. Pero Sternberg quería responder algo aparentemente mucho más básico: '¿Todos los animales duermen?'.

Todos los vertebrados que han estudiado los científicos duermen, pero seguía siendo un misterio si ocurría lo mismo en los invertebrados. Los investigadores han demostrado que las moscas de la fruta duermen y Sternberg y otros han argumentado que un gusano llamado 'Caenorhabditis elegans' también lo hace. Pero no todo el mundo está convencido y resulta aún más turbio saber si animales primitivos, como esponjas y medusas, duermen. "Queríamos entender esto de una vez por todas", dice Sternberg.

Su estudiante graduado, Ravi Nath, se unió con amigos en Caltech que estudiaban las medudas 'Cassiopea', una medusa en su mayoría es nativa de lodos, manglares y otras aguas cálidas y poco profundas. La bióloga de Caltech Lea Goentoro almacenó tanques de medusas que vivían en agua de mar artificial en su laboratorio.

'Cassiopea' no se parece a las medusas típicas --son del tamaño de un dólar de plata, con manchas de color negro y viven al revés en el fondo del mar. Con tentáculos enroscados sobre cuerpos en forma de campana, se asemejan a cabezas en miniatura de coliflor. Pero pululan como otras medusas, se contraen y se relajan en un ritmo constante, y Nath y sus colegas se preguntaban si el comportamiento era continuo.

"Fuimos por la noche y las grabamos en vídeo con un iPhone", relata. Después de registrar las medusas durante un minuto por la noche y durante el día y contar manualmente los impulsos individuales, el equipo obtuvo su primera pista de que 'Cassiopea' podría estar durmiendo: se impulsaban menos frecuentemente por la noche.

«Es como el olor del café»

Los investigadores crearon entonces un programa de procesamiento de imágenes para contar los pulsos de 23 medusas durante seis días y noches consecutivos. La actividad pulsante disminuyó por la noche, como los investigadores habían observado anteriormente, pero echar un poco de comida en los tanques podría rápidamente despertar a las medusas de nuevo.

"Es como el olor del café que impregna tu conciencia por la mañana", dice Sternberg. Un despertar tan fácil es una señal de que el lento comportamiento nocturno de 'Cassiopea' se debe al sueño, no a la parálisis o al coma.

Los investigadores descubrieron una segunda señal de sueño después de dejar caer al suelo de los tanques medusas dormitando. El equipo colocó a 'Cassiopea' dentro de una tubería de PVC con un fondo de malla y luego sumergió la tubería en el tanque, por lo que las medusas sumergidas descansaban sobre la malla en lugar del suelo del tanque. Entonces los investigadores bajaron el tubo más abajo en el tanque, forzando a las medusas a levantar la malla y flotar en el agua abierta.

No les gusta eso, explica Sternberg. Durante el día, 'Cassiopea' rápidamente hace vibrar sus campanas y nada hasta descansar en la malla de nuevo. Pero por la noche, le cuesta alrededor de tres veces más de tiempo empezar a latir. Es como si las medusas estuvieran un poco aturdidas. Esta respuesta tardía a la estimulación es típica de los animales que duermen.

Y al igual que otros animales durmientes, si las medusas emiten pulsos durante una noche, pagan por ese trabajo nocturno a la mañana siguiente. Nath y sus colegas arrojaron pequeños chorros de agua en 'Cassiopea' durante seis o 12 horas por la noche, y luego contaron los pulsos al día siguiente. Están menos activas después de perder horas de sueño, dice Nath, pero "después de ponerse al día con su sueño, vuelven a la normalidad".

Los resultados sugieren que, de hecho, 'Cassiopea' duerme, pero para Sternberg, el trabajo también está provocando más preguntas: '¿Necesitas neuronas para dormir?, ¿Necesitas más de una célula para dormir?'. Por ello, le gustaría estudiar esponjas, o incluso protozoos de células individuales, y quizás empujar el origen del sueño aún más lejos.

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