Multicelularidad es un término muy general, como probablemente sepa. Para facilitar la discusión, definiré la multicelularidad como una comunicación muy compleja entre células en una colonia clonal.
Mi especulación es que la comunicación celular en las colonias clónicas evolucionó mucho, mucho antes que las moléculas de la membrana extracelular. Los organismos unicelulares muy similares a los protozoos existentes nadaron a través de los océanos en las “escuelas” clónicas. Los organismos unicelulares cazaban, pastaban e incluso conjugaban juntos sin ningún material extracelular para unirlos.
Déjame elaborar.
El cuerpo multicelular es una colonia clonal de células que son interdependientes entre sí para la supervivencia. Una colonia clonal es una comunidad de células donde cada célula tiene el mismo genoma (es decir, secuencia de ADN). Las células en esta colonia clonal cambian de forma porque la expresión de sus genes cambia. Las diferentes formas celulares causadas por los cambios en la expresión se llaman tejidos. La expresión de un gen en una célula de la colonia se modifica por la expresión de genes en otras células de esta colonia clonal.
Ahora mira la definición de cuerpo multicelular que he escrito en el párrafo anterior. Dime cuán cerca se encuentra tu concepto de un “cuerpo”. Dime qué no pertenece en esta definición. Lo más importante, dime lo que este párrafo deja fuera.
Te ayudará si eres un fanático de la ciencia ficción. Tal vez deberías ver la película de 1987 de John Carpenter titulada “The Thing”. ¿Listo?-)
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Lo más importante que mi definición omite es la conectividad física entre las células. Las celdas aún pueden ser interdependientes siempre que la comunicación entre ellas sea altamente sofisticada. Las diferentes formas de la célula que están determinadas por la expresión génica se especializan para realizar diferentes tareas útiles para mantener el grupo. Estas diferentes tareas se convierten en los tejidos.
Recuerde que no todos los tejidos de nuestro cuerpo están unidos con material extracelular. Los tejidos vasculares son células que están dispersas en nuestros fluidos corporales, como la sangre y la linfa. Además, el semen consiste en células que nadan en una matriz fluida. No hay una matriz extracelular que mantenga los espermatozoides en su lugar. Finalmente, las células que se convierten en nuestras células nerviosas en realidad se arrastran alrededor del cuerpo como amebas. Siguen señales que los hacen rezumar en los lugares correctos. Sin embargo, no podrían hacer eso si el material extracelular los bloqueó en su lugar.
En principio, puede tener un individuo multicelular sin contacto entre las diferentes celdas. Pueden nadar juntos en formación. O puede tener un grupo de células que se adhieren con sus membranas celulares, tal vez también se adhieren al fondo del océano. Las membranas extracelulares no son necesarias para unir una colonia clonal.
Debido a un fenómeno llamado selección de parentesco, la evolución a menudo produce colonias consanguíneas de organismos donde solo unas pocas personas se reproducen. La selección de Kin efectúa organismos unicelulares de la misma manera que afecta a organismos multicelulares.
La selección de Kin en organismos unicelulares puede ser responsable de la aparición de organismos multicelulares. ¡Entonces podemos tener una selección de parentesco sobre la selección de parentesco, formando tipos de cuerpos fractales! Una colonia clónica de áfidos puede consistir en una gran cantidad de áfidos. ¡Cada áfido es realmente una colonia clonal de células individuales! O en lugar de una colonia clónica de áfidos, considere una colonia eusocial de termitas. Las colonias de termitas son eusociales y altamente endogámicas, aunque no son verdaderamente clonales. ¡Cada termita es una colonia clónica de células!
Hay un par de analogías con animales que pueden serle útiles. Usted sabe acerca de insectos eusociales que forman colonias. Los pedidos de Hymenoptera e Isoptera forman colonias que se han llamado superorganismos. Estas colonias no son precisamente clonales, pero son endogámicas. Los áfidos forman colonias clónicas, como mencioné antes.
También especulo que las hormonas y los neurohumors evolucionaron mucho antes que las membranas extracelulares.
El ancestro común más reciente de todos los animales metazoos fue una colonia clonal de células que se comunican a través de hormonas muy similares a las hormonas que usaban los animales existentes. Una vez que la selección de parientes hace que las células sean disciplinadas, algunas colonias pueden haber encontrado una ventaja en literalluy manteniéndose juntas. Luego se desarrollaron diversos adhesivos para hacer que las células se peguen en las posiciones determinadas por su “programa de desarrollo”.
De acuerdo, viste la película de John Carpenters 1987, ‘The Thing’. ¡Seguramente no hay organismos terrestres REALMENTE así! En realidad, los hay.
Hay un protozoo llamado dinoflagelado. En realidad, hay un par de cientos de especies de dinoflagelados. Estos organismos se transforman en varios tipos diferentes de células, dependiendo del estado de expresión de sus genes. Trabajan juntos usando productos bioquímicos y luz.
Muchas especies de dinoflagelados se comunican a través de la luz en lugar de las hormonas. Algunos tejidos de dinoflagelados ‘brillan’ por bioluminiscencia. Regulan su reproducción a través de la luz y los productos químicos.
Los dinoflagelados usualmente carecen de pegamento para unirlos. Cazan en grupos que son sorprendentemente sofisticados para la ameba glorificada.
Algunos dinoflagelados tienen una etapa en su ciclo de vida donde forman una colonia clonal. Pasan la mayor parte de su tiempo nadando, gateando y flotando en un grupo altamente organizado. Sin embargo, algunos regularmente se unen para formar una “ciudad” de dinoflagelados que se adhiere mediante algún tipo de pegamento. Así que esto se acerca a ser un cuerpo multicelular con membrana extracelular.
Tenga en cuenta que el comportamiento social es MUY común en organismos unicelulares. Algunas bacterias forman colonias que se comunican a través de lo que ustedes llamarían neurohumors. Muchas de las enzimas reguladoras en el cuerpo del animal se encuentran en organismos unicelulares como bacterias y protistas.
Las biopelículas a menudo tienen células que se comunican entre sí para crear patrones complejos. Las bacterias a menudo forman colonias altamente organizadas incluso en placas de Petri. Estas colonias no siempre tienen pegamento para unir las células, aunque a veces sí tienen pegamento.
Ahora esto a menudo se llama comportamiento social. Sin embargo, pienso en ello como un precursor de la multicelularidad. Entonces conjetura que los organismos multicelulares pueden haber procedido al pegamento que pega a los animales y plantas existentes juntos.
