Las tráqueas de los insectos pueden estar evolutivamente emparentadas con las branquias de los crustáceos

Barcelona, 25 de abril de 2006. Las branquias de los crustáceos y las tráqueas de los insectos podrían haber evolucionado a partir de un origen común, según sugiere un trabajo que publican investigadores del Instituto de Biología Molecular de Barcelona del CSIC en la revista Development.

En la investigación, el equipo dirigido por Jordi Casanova, profesor de investigación del CSIC en el Departamento de Biología Molecular y Celular, estudia las características genéticas y celulares de las tráqueas y las patas de la mosca Drosophila, modelo habitual para los estudios de biología del desarrollo. Los otros firmantes del trabajo son Xavier Franch-Marro, Nicolás Martín y Michalis Averof.

Las tráqueas y las patas de Drosophila, explican los investigadores, surgen de un grupo común de células que se convierten en células de tráquea o en células de pata en función de la activación de la señal de un gen (wingless). Esto apoya la hipótesis de la relación evolutiva, ya que también en el caso de las branquias éstas se desarrollan en asociación con las patas de los crustáceos.

Las similitudes quedan reforzadas, explican, "por el hallazgo de que, en la mosca Drosophila, los genes que inducen la diferenciación de las células en células traqueales son genes homólogos a los que se expresan específicamente en las células branquiales en crustáceos. Es decir, en ambas estructuras, tráqueas y branquias, se expresan los mismos genes.

La investigación aporta nuevos datos a la biología evolutiva. La vida terrestre, aclara Jordi Casanova, se originó a partir de la vida acuática. La cuestión es ¿cómo evolucionaron los organismos acuáticos hasta derivar en terrestres? ¿Cómo se forma un órgano? "En este contexto, uno de los misterios que se ha mantenido durante largo tiempo es precisamente el origen del sistema traqueal", explica el investigador del CSIC, que tiene su laboratorio en el Parque Científico de Barcelona.

El proceso de adaptación a diferentes hábitats ha dado pie al desarrollo de los diferentes órganos en los animales para adecuarse mejor a las condiciones de vida. Esto es así en el caso de los órganos respiratorios de la familia de los artrópodos, desde las tráqueas en los insectos terrestres hasta las branquias de los crustáceos acuáticos.

Con este trabajo, los investigadores proponen la existencia de una relación evolutiva entre la estructura de las tráqueas de los insectos y las branquias de los crustáceos. Los ancestros de los artrópodos, dicen, tendrían en su superficie zonas especializadas en el intercambio de gas, y serían estas partes las que evolucionaron hasta convertirse en las branquias de los crustáceos y la traqueas de los insectos.

Franch-Marro X, Martin N, Averof M, Casanova J.

Development 2006 Mar;133(5):785-90. Association of tracheal placodes with leg primordia in Drosophila and implications for the origin of insect tracheal systems.

Células de un crustáceo en desarrollo