Un equipo de científicos ha presentado una nueva hipótesis sobre por qué la diversidad de los animales aumentó dramáticamente en la Tierra hace unos 500 millones de años.
Esta hipótesis sostiene que una innovación dentro de la propia biología de los animales –la hipoxia o falta de oxígeno–, más que en la química circundante en la superficie de la Tierra, puede haber sido clave.
La vida en la Tierra estuvo dominada por microbios durante aproximadamente 4.000 millones de años cuando la vida multicelular, de repente –luego en forma de animales en ecosistemas robustos– realizó una entrada vigorosa. La razón por la cual los animales se diversificaron tan tarde y de manera tan dramática ha quedado sin resolver y es motivo de debate.
La diversificación de los animales se produjo durante un periodo de tiempo geológicamente corto y se conoce como la explosión del Cámbrico. Muchos geólogos han supuesto que la explosión del Cámbrico fue provocada por un aumento del oxígeno atmosférico; pero una relación causal entre la explosión del Cámbrico y el crecimiento del oxígeno atmosférico carece de evidencia convincente.
De hecho, la investigación en los últimos años debilita el apoyo a una correlación entre la explosión del Cámbrico y el incremento del oxígeno atmosférico. Por ejemplo, cambios notables en el oxígeno atmosférico se observan antes y después del Cámbrico, pero no específicamente cuando estalló la diversificación animal. Además, se observa que los animales simples requieren niveles de oxígeno sorprendentemente bajos, que se habrían cumplido mucho antes del Cámbrico.
‘Continúa la intensa búsqueda de la evidencia geoquímica de que el oxígeno aumentó cuando los animales se diversificaron pero, después de décadas de discusión, parece que vale la pena considerar el desarrollo de la multicelularidad también desde otros ángulos’, dice en un comunicado la geobiótica Emma Hammarlund, doctora e investigadora de la División de Investigación Traslacional sobre el Cáncer en la Universidad de Lund, en Suecia, e investigadora invitada en el Centro Nórdico para la Evolución de la Tierra en la Universidad del Sur de Dinamarca.
Para comprender mejor las condiciones de la vida multicelular, Emma Hammarlund contactó con el biólogo de tumores Sven Pahlman, del Departamento de Medicina del Laboratorio de la Universidad de Lund, quien exploró la importancia de las bajas concentraciones de oxígeno, o la llamada hipoxia, en el entorno tumoral durante casi dos décadas.
‘Quería saber qué observan los científicos de tumores a diario, en términos de crecimiento tisular y cómo se relaciona con el oxígeno. Después de todo, los tumores son, lamentablemente, versiones exitosas de la multicelularidad’, explica Emma Hammarlund.
El equipo, incluido también el biólogo tumoral Kristoffer von Stedingk, de la División de Pediatría de la Universidad de Lund, abordó la cuestión histórica de por qué los animales se desarrollaron tan tarde y de forma espectacular con nuevas pistas del campo de la biología tumoral.
Específicamente, probaron si las mismas herramientas moleculares explotadas por muchos tumores (para mantener las propiedades de las células madre) también podrían ser relevantes para el éxito de los animales en la explosión del Cámbrico.
Las células con propiedades de células madre son vitales para toda la vida multicelular con el fin de regenerar el tejido. Por ejemplo, las células en la pared del intestino delgado humano se reemplazan cada 2-4 días, a través de la división de las células madre.
‘La hipoxia generalmente se considera una amenaza, pero olvidamos que la escasez de oxígeno en periodos y entornos precisos también es un requisito previo para la vida multicelular. Nuestras células madre son las que forman tejido nuevo y son extremadamente sensibles al oxígeno. Por lo tanto, tienen varios sistemas para lidiar con los efectos del oxígeno y la escasez de oxígeno, lo cual está claro en el caso de los tumores’, explica Sven Pahlman.
