Los organismos marinos unicelulares disparan a sus presas con la ayuda de redes, como Spider-Man y las
ametralladoras en miniatura
de Gatling .
Los dinoflagelados llamados Nematodinium y Polykrikos son plancton microscópico que flota en la superficie de las criaturas que son tragadas por toneladas de ballenas. Pero entre los dinoflagelados mencionados, uno de los tipos de
protistas , la vida está llena de su propio drama. Son cazadores que comen otros dinoflagelados, para lo cual tienen armadura, equipo militar microscópico e incluso armas químicas.
Un nuevo estudio descubrió que el nematodinio y sus dinoflagelados relacionados inventaron su propio tipo de arma: y aunque son muy similares a las células de medusas, estas estructuras evolucionaron de forma independiente, posiblemente porque la carrera armamentista tuvo lugar en el mundo del plancton.
"Podrían haber sido policías oceánicos", dijo Gregory Havelis, investigador, postdoctorado en la Universidad Estatal de Arizona, que dirigió la investigación sobre dinoflagelados cuando trabajaba en la Universidad de Columbia Británica. "Tienen una cantidad absurda de equipos para lograr los objetivos".
Las mejores celdas
Los dinoflagelados son "objetivamente hablando, las células más frías", dijo Havelis. Antes de esto, ya había descubierto que el nematodinio tiene un parche en el ojo con una lente y un pigmento fotosensible; Esto significa que, a pesar de la unicelularidad, este organismo puede ver en cierto sentido.
Un conjunto inusual de armas Nematodinium llamado nematocistos. Havelis y sus colegas utilizaron un microscopio electrónico de barrido para obtener imágenes de nematocistos tanto de esta como de otras especies de dinoflagelados bien armados, Polykrikos kofoidii.
También dispararon primero un disparo de un arma Polykrikos kofoidii.
Vieron el trabajo de estructuras bastante complejas: el nematodinio tiene nematocistos ensamblados en forma de receptáculos y que parecen una ametralladora Gatling de barril múltiple.
"Nadie ha visto cazar a estas criaturas ya que el nematodinio es extremadamente raro", dijo Havelis. "A diferencia de la ametralladora Gatling, lo más probable es que disparen todas estas cápsulas al mismo tiempo".
Y P. kofoidii sigue siendo más raro. Estos dinoflagelados colocan las cápsulas en su superficie, y cada una de ellas está equipada con una protuberancia en forma de dedo, un tenioquiste. Cuando conoce a la víctima, el tenioquiste explota, disparando, como Havelis cree, una sustancia adhesiva que se asemeja a la red de Spider-Man. La explosión hace que la cápsula, el nematocisto, dispare un tubo torcido en espiral, al final del cual hay una protuberancia aguda en forma de daga, un estilete. El estilete penetra en la presa, la espiral se disuelve y la presa se une al depredador dinoflagelado mediante una especie de tirón.
"Utilizan el remolcador como si tiraran de un pez atrapado por un arpón", dice Havelis.
Y entonces es hora de comer.
Polykrikos kofoidiiEvolución independiente
Los animales marinos que pican, las medusas y otros animales que
chillan también tienen nematocistos en su arsenal. Debido a esto, dice Havelis, las teorías han existido durante mucho tiempo de que los dinoflagelados y los strifera descienden de un pariente lejano que poseía un impresionante arsenal de defensa. Otra posibilidad es que los dinoflagelados y los strewniks intercambien varios genes. Una especie de dinoflagelados vive en simbiosis con los corales, que también pertenecen a la picadura, lo que hace posible el intercambio de genes.
Havelis y sus colegas estudiaron el genoma de la
hidra y compararon sus genes responsables de los nematocistos con los genes unicelulares. También compararon las proteínas que se encuentran en las lombrices intestinales con lo que tienen los dinoflagelados.
Y no encontraron ninguna conexión. Havelis dice que los genes que construyen nematocistos en dinoflagelados son completamente diferentes a los genes que hacen esto en los administradores. Nuevos descubrimientos, publicados a fines de marzo en la revista Science Advances, significan que el esfuerzo y los dinoflagelados obtuvieron de forma independiente armas similares como resultado de la evolución.
Havelis sospecha que los dinoflagelados han desarrollado un equipo de caza tan sofisticado a través de la evolución porque su presa es peligrosa para ellos: estos son otros dinoflagelados. Polykrikos, por ejemplo, devora el plancton responsable de los
enrojecimientos tóxicos. Los protistas impulsados por bacterias no necesitan armas especiales, como dice Havelis, pero los dinoflagelados pueden tener depredadores y víctimas que conducen una carrera armamentista para sobrevivir.
Él y el equipo ahora están probando esta hipótesis, descubriendo si los dinoflagelados producirán más "armas" si su oposición está mejor armada. Si es así, la cantidad de nematocistos producidos tendrá que depender de la compañía en la que terminen.
"Ahora, de hecho, estamos teniendo batallas microbianas en las células, donde nos encontramos con diferentes especies", dice Havelis.