¿Cuándo apareció el sistema nervioso? Enfoque evolutivo en metazoos no vertebrados
Resumen
RESUMEN
El inicio de la era genómica y la invención de técnicas moleculares vanguardistas han revolucionado la genética en el transcurso de las últimas décadas. Estos avances científicos han permitido revelar mecanismos desconocidos que controlan la diferenciación celular y el desarrollo de estructuras novedosas y originales en diversos organismos a lo largo de su historia evolutiva. Una de dichas estructuras es el sistema nervioso, el cual está presente en todos los animales excepto en esponjas y placozoos. La aparición de esta estructura significó un gran salto evolutivo dentro del filo Metazoo, y su amplia diversificación en cada grupo animal ha sido materia de debate en los últimos años. En este artículo, se discuten los posibles orígenes del sistema nervioso.
Palabras clave: Bilaterales, células neurales, ctenóforos, metazoos, sistema nervioso.
ABSTRACT
The beginning of the new genomic era and the emergence of cutting-edge molecular tools have revolutionized genetics over the past decades. These scientific breakthroughs have allowed to eveal unknown developmental mechanisms in cell differentiation and the emergence of novel structures in several organisms throughout their evolutionary history. One of such structures is the nervous system, which is present in all animals excepting sponges and placozoans. The emergence of this structure meant a great evolutionary leap inside the Metazoan phylum, and its wide diversification in each animal clade has been a subject of debate during the last years. In this article, the putative origins of the nervous system are discussed.
Keywords: Bilaterians, ctenophores, metazoans, nervous system, neural cells.
Citas
Albertin, C. B., & Ragsdale, C. W. (2018). More than one way to a central nervous system. Nature, 553(7686), 34. Retrieved July 5, 2019, from http://www.nature.com/articles/d41586-017-08195-4
Albuixech-Crespo, B., López-Blanch, L., Burguera, D., Maeso, I., Sánchez-Arrones, L., Moreno-Bravo, J. A., Somorjai, I., et al. (2017). Molecular regionalization of the developing amphioxus neural tube challenges major partitions of the vertebrate brain. PLOS Biology, 15(4), e2001573. Retrieved July 5, 2019, from https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2001573
Arenas-Mena, C., Cameron, A. R., & Davidson, E. H. (2000). Spatial expression of Hox cluster genes in the ontogeny of a sea urchin. Development, 127(21), 4631–4643. Retrieved July 5, 2019, from https://dev.biologists.org/content/127/21/4631
Brunet, T., & King, N. (2017). The Origin of Animal Multicellularity and Cell Differentiation. Developmental Cell, 43(2), 124–140. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.09.016.
Burke, R. D., Angerer, L. M., Elphick, M. R., Humphrey, G. W., Yaguchi, S., Kiyama, T., Liang, S., et al. (2006). A genomic view of the sea urchin nervous system. Developmental Biology, 300(1), 434–460. https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2006.08.007.
Garm, A., Poussart, Y., Parkefelt, L., Ekström, P., & Nilsson, D.-E. (2007). The ring nerve of the box jellyfish Tripedalia cystophora. Cell and Tissue Research, 329(1), 147–157. https://doi.org/10.1007/s00441-007-0393-7.
Ghysen, A. (2003). The origin and evolution of the nervous system. The International Journal of Developmental Biology, 47(7–8), 555–562. https://doi.org/10.1387/ijdb.14756331.
Holland, L. Z. (2015). The origin and evolution of chordate nervous systems. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370(1684). Retrieved July 5, 2019, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4650125/
Holland, L. Z., Carvalho, J. E., Escriva, H., Laudet, V., Schubert, M., Shimeld, S. M., & Yu, J.-K. (2013). Evolution of bilaterian central nervous systems: A single origin? EvoDevo, 4(1), 27. Retrieved July 5, 2019, from https://doi.org/10.1186/2041-9139-4-27
Jorgensen, E. M. (2014). Animal Evolution: Looking for the First Nervous System. Current Biology, 24(14), R655–R658. Retrieved July 5, 2019, from http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982214007520
Liebeskind, B. J., Hillis, D. M., Zakon, H. H., & Hofmann, H. A. (2016). Complex Homology and the Evolution of Nervous Systems. Trends in ecology & evolution, 31(2), 127–135. Retrieved July 5, 2019, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4765321/
Lowe, C. J., Wu, M., Salic, A., Evans, L., Lander, E., Stange-Thomann, N., Gruber, C. E., et al. (2003). Anteroposterior patterning in hemichordates and the origins of the chordate nervous system. Cell, 113(7), 853–865. https://doi.org/10.1016/S0092-8674(03)00469-0.
Martín-Durán, J. M., Pang, K., Børve, A., Lê, H. S., Furu, A., Cannon, J. T., Jondelius, U., et al. (2018). Convergent evolution of bilaterian nerve cords. Nature, 553(7686), 45–50. Retrieved July 5, 2019, from https://www.nature.com/articles/nature25030
Moroz, L. L. (2015). Convergent evolution of neural systems in ctenophores. Journal of Experimental Biology, 218(4), 598–611. Retrieved July 5, 2019, from https://jeb.biologists.org/content/218/4/598
Nakanishi, N., Stoupin, D., Degnan, S. M., & Degnan, B. M. (2015). Sensory Flask Cells in Sponge Larvae Regulate Metamorphosis via Calcium Signaling. Integrative and Comparative Biology, 55(6), 1018–1027. https://doi.org/10.1093/icb/icv014.
Richards, G. S., Simionato, E., Perron, M., Adamska, M., Vervoort, M., & Degnan, B. M. (2008). Sponge genes provide new insight into the evolutionary origin of the neurogenic circuit. Current biology: CB, 18(15), 1156–1161. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.06.074.
Ryan, J. F. (2014). Did the ctenophore nervous system evolve independently? Zoology, 117(4), 225–226. Retrieved July 5, 2019, from http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0944200614000555
Watanabe, H., Fujisawa, T., & Holstein, T. W. (2009). Cnidarians and the evolutionary origin of the nervous system. Development, Growth & Differentiation, 51(3), 167–183. https://doi.org/10.1111/j.1440-169X.2009.01103.x.
Wray Gregory A. (2015). Molecular clocks and the early evolution of metazoan nervous systems. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370(1684), 20150046. Retrieved July 5, 2019, from https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rstb.2015.0046
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