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En ocasiones, me he quejado de que la investigación en
ciencias de la vida está excesivamente sesgada hacia el objetivo de curar
enfermedades o prevenirlas. Aunque este objetivo es muy loable, no es el único
que debe perseguir la investigación científica. A fin de cuentas, nadie pide
que la investigación sobre el origen del sistema solar o los agujeros negros
acabe por ayudar a conseguir una vacuna contra la COVID-19. Sin embargo, y afortunadamente,
esas investigaciones continúan haciéndose.
Por ello, me alegro de que, de vez en cuando, trabajos de
investigación que no tienen otro objetivo que comprender mejor el ámbito de la
vida sean publicados en revistas prestigiosas. Es el caso que deseo explicar
hoy aquí y que atañe a una investigación que estudia en profundidad cómo los
pulpos exploran y detectan el medio marino en el que viven, gracias a las
ventosas de sus tentáculos.
Como sabemos, los animales, a medida que evolucionan, van
adquiriendo adaptaciones que les permiten vivir cada vez con mayores
probabilidades de supervivencia en el nicho ecológico al que la evolución
conjunta de los seres vivos, poco a poco, les conduce a ocupar a cada uno. Así,
de un ancestro común han ido divergiendo y generándose las distintas especies
de animales marinos. Unas se han adaptado para poder nadar libremente en los
océanos, mientras otras han sido obligadas a adaptarse a los fondos marinos. Es
el caso del pulpo, que, aunque puede nadar cortas distancias, prefiere
desplazarse por el fondo del mar moviendo sus tentáculos.
El pulpo es uno de los animales invertebrados más
inteligentes. Posee un amplio sistema nervioso, gran parte del cual está distribuido
por sus ocho tentáculos. Cada uno de estos posee un nervio central que se
ramifica hacia las ventosas, cada una de las cuales posee un ganglio nervioso
dedicado a su control. Por supuesto, el sistema nervioso controla y posibilita,
al mismo tiempo, el comportamiento de este animal. Este se caracteriza sobre
todo por una intensa y voraz búsqueda de alimento. Los tentáculos permiten al
pulpo explorar su medio ambiente de una forma inaccesible para animales que
carecen de ellos. Esto les confiere una importante ventaja para obtener
alimento en el nicho que ocupan.
De hecho, las ventosas de los tentáculos proporcionan al
pulpo mucho más que un medio de locomoción y de captura de sus presas. Es
conocido que las ventosas, además del sentido del tacto, poseen también la
capacidad de “saborear” lo que el pulpo palpa. Sin duda, más de uno querría
tener esta capacidad en la punta de los dedos, o en la palma de las manos.
Darnos la mano, ese comportamiento que la pandemia ha relegado quizá para
siempre, nos proporcionaría información sobre “a qué sabe” el otro. Sería
interesante, ¿verdad?
Pero volvamos a los ganglios nerviosos de cada una de las
ventosas de los tentáculos del pulpo. Estos ganglios funcionan como una especie
de pequeño cerebro dedicado al control autónomo de cada ventosa. Los ganglios
procesan información que les es comunicada desde la superficie de la ventosa,
de acuerdo con lo que esta pueda estar tocando en cada momento.
Dos funciones
Desde hace mucho tiempo es conocido que los bordes de las
ventosas poseen células receptoras similares a las de otros animales. Estas
células deben poseer moléculas detectoras que captan información tanto de las
propiedades mecánicas de las superficies, como de su composición química.
Esto último es interesante, porque la composición química de
las sustancias olorosas es diferente en el agua que en el aire. La idea más
aceptada es que los animales acuáticos detectan sustancias solubles en agua que
son arrastradas por las corrientes. Los animales terrestres, en cambio,
detectan sustancias volátiles, poco solubles en agua, capaces de ser
transportadas por el aire. Esta diferencia de propiedades químicas obligó a los
animales que se adaptaron desde la vida marina a la vida terrestre a adaptar
también su sentido del olfato para pasar de detectar principalmente sustancias
solubles a detectar sustancias que no se disuelven en agua.
Sin embargo, esta idea no parece ser totalmente cierta, ya
que algunos animales marinos sí son capaces de detectar sustancias que no se
disuelven en agua y que, por esa razón, se encuentran adheridas a las
superficies de los océanos y mares. Por ejemplo, los moluscos producen una
serie de sustancias insolubles, de naturaleza aceitosa, llamadas terpenoides,
que se dispersarían por las superficies en lugar de ser arrastrados por el
agua. Los terpenoides son una de las clases de moléculas orgánicas más
abundantes de la naturaleza y son producidos por muchos animales como medio de
defensa, ya que muchos de ellos son tóxicos.
Investigadores de la Universidad de Harvard, en EE. UU.,
deciden estudiar con detalle las células detectoras situadas en los bordes de
las ventosas de una especie de pulpo con el curioso nombre de pulpo de
California de las dos manchas (Octopus bimaculoides). Este animal
reacciona de manera diferente según la superficie que se le presenta para
explorar contenga terpenoides adheridos a ella o no.
Los investigadores encuentran que, como era de esperar, las células
receptoras de las ventosas poseen moléculas en su superficie capaces de
detectar terpenoides y sustancias relacionadas, lo que sugiere que el animal
puede evitar capturar presas que resulten tóxicas. Sin embargo, en sus estudios,
encuentran también que esas mismas moléculas en la superficie de las células
son igualmente capaces de captar, al mismo tiempo, información sobre las
propiedades mecánicas de las superficies a las que las ventosas se adhieren. Estas
moléculas receptoras captan tanto información táctil como información olfativa
o gustativa.
Este tipo de moléculas doblemente receptoras no había sido
identificado antes en ningún otro animal, por lo que este descubrimiento es
importante. Este permite ahora plantear otras interesantes cuestiones, entre
ellas si sepias y calamares, animales con tentáculos, pero capaces de flotar y nadar,
cuentan también con estas moléculas receptoras dobles o si, por el contrario,
estas suponen una adaptación particular del pulpo, debido a su modo de vida.
Interesantes preguntas cuya respuesta probablemente añadirá interesante
conocimiento para avanzar en la comprensión de los mecanismos de la evolución
de las especies, incluida la nuestra.
Referencia: van Giesen et
al., Molecular Basis of Chemotactile Sensation in Octopus, Cell (2020), https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.008
Jorge Laborda, 8 de
noviembre de 2020
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