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Multicelularidad

Hongos / animales

Los opistokontos forman un grupo monofilético, e incluye a los hongos, los animales y a formas unicelulares (Figura 1). Se llaman así porque sus células tienen un sólo flagelo situado en la parte posterior que empujan a la célula. En otros eucariotas hay dos o más flagelos que arrastran a la célula. Todos son heterótrofos, y hay parásitos y simbiontes con algas. Es el grupo de organismos más extenso puesto que comprende a más de 1.5 millones de especies.

Figura 1. Filogenia de los unikontos donde se encuadran opistokontos, que incluyen a los animales y a los hongos. Se indican las diferencias en la posición de los flagelos y dirección del movimento. Los que carecen de flagelos tienen movimiento ameboide. (Modificado de Paps et al., 2013)

Los opistocontos se dividen en dos ramas (holozoa y holomiycota). En la primera están los animales y en la otra los hongos, ambos junto a otros grupos de eucariotas.

Hongos

Los hongos son heterótrofos y tienen una pared celular con quitina. Esta pared celular es un invento independiente a la pared celular de las algas y de las plantas. La peculiaridad de los hongos es que se pueden organizar en largos filamentos llamados hifas, que son largas hileras de células o células multinucleadas. Al conjunto de hifas de un individuo se le llama micelio. Con esta organización hay especies de hongos que están entre los organismos más grandes del planeta.

Aunque generalmente no se habla mucho de los hongos, son fundamentales para la transformación del medio y por ello afectan a la evolución de otros organismos. Han conquistado prácticamente todos los ambientes gracias a una gran diversidad metabólica (son esenciales en ciclos biológicos como el del carbono, nitrógeno y fósforo). También los hay parásitos y extremófilos.

La multicelularidad que han alcanzado los hongos no es muy compleja puesto que no desarrollan verdaderos tejidos, ni órganos como los conocemos en los animales. Lo que se identifica normalmente como setas u hongos (Figura 2) es la parte reproductora, tanto sexual como asexual, mientras que la parte vegetativa está bajo tierra.

Figura 2. Principales grupos de hongos. (Openstax: Classifications of Fungi. https://openstax.org/books/biology-2e/pages/24-2-classifications-of-fungi?query=fungi%20tree. Creative Commons Attribution 4.0 International License.).

Animales

Los animales bilaterales aparecieron probablemente hace unos 550 millones de años, al final del periodo ediacárico. Y unos 20 millones de años después, en las rocas del periodo cámbrico, aparecen todas las ramas principales de los metazoos. Este periodo de gran diversificación de los eucariotas coincidió con un aumento significativo de la concentración de oxígeno en la atmósfera y en el agua.

Filogenéticamente los animales están en la rama holozoa de los opistocontos (Ver figura 1). Los coanoflagelados son una rama hermana de los animales. Los animales alcanzaron la pluricelularidad una vez y a partir de ahí se hizo muy compleja en algunas ramas. La multicelularidad compleja está en registro fósil ya el periodo ediacárico, hace unos 550 millones de años, más de 3000 millones de años después de que aparecieran las primeras células.

Los animales más simples son las esponjas o poríferos (Figura 3). Se pueden considerar como pluricelulares simples ya que están formados por grupos de células entre los que no hay muchos tipos celulares diferentes, carecen de tejidos verdaderos y no tienen ninguna simetría en su morfología.

Figura 3. Clasificación de los principales grupos de animales. (https://www.digitalatlasofancientlife.org/learn/animal-phylogeny/ Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License).

Algas rojas

Los eumetazoos forman el clado más grande e incluye a aquellos organismos pluricelulares que tienen verdaderos tejidos, por tanto pluricelularidad compleja. También tienen un proceso de desarrollo embrionario denominado gastrulación por el cual se generan las denominadas capas embrionarias, que son los primeros linajes del organismo. La gastrulación también genera un espacio interno donde se puede hacer una digestión externa de los alimentos.

Los cnidarios son eumetazoos que incluyen a las medusas y a los pólipos. Tienen simetría radial, es decir, poseen un cuerpo que se puede trazar con un eje imaginario y a partir del cual se pueden hacer planos de división meridionales, separando cada plano dos mitades iguales (Figura 4). Los cnidarios son diploblásticos (Figura 5), es decir, la gastrulación produce dos linajes celulares embrionarios, endodermo y ectodermo, a partir de las cuales se genera todo el organismo. Son los primeros animales que generan un tipo de célula muy especial: las neuronas, a partir de la capa celular más externa.

Figura 4 . Diferencia entre simetría radial y bilateral. ( https://www.opentextbooks.org.hk/ditatopic/35115 CC-By-SA ).
Figura 5. Los cnidarios son diploblásticos , es decir, todas sus células proceden de dos hojas embrionarias: ectodermo y mesodermo. (Modificado de By Frédéric Ducarme - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=69737430. By Philcha - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5215491).

El otro grupo de metazoos son los que tienen simetría bilateral (Figura 4), es decir, hay un solo plano que divide al animal en dos mitades especulares. Todos los animales bilaterales son también triploblásticos, es decir, aparece una capa nueva capa embrionaria durante la gastrulación que se denomina mesodermo. Esta capa produce una gran cantidad de órganos internos, por ejemplo, en los mamíferos da lugar al sistema sanguíneo, musculatura, gónadas, partes del sistema excretor, etcétera.

Otra característica de los animales bilaterales es que desarrollan un sistema digestivo con aberturas diferentes para la entrada y la salida de la comida, es decir, una boca y un ano. Los animales diblásticos tienen una sola abertura para la entrada de comida y salida de restos de la digestión. Durante la gastrulación en el embrión de los animales bilaterales se desarrolla inicialmente una cavidad interna con una abertura que comunica con el exterior. A esta cavidad se le llama arquenteron y a la abertura blastoporo (Figura 6). Después, el arquenteron desarrolla una segunda abertura quedando entonces como una estructura tubular. Si el blastoporo se convierte en la boca del tubo digestivo adulto a los animales se les llama protóstomos, pero si la boca es la nueva abertura y el blastoporo funciona como ano a los animales se les llama deuteróstomos. Así, los animales bilaterales se dividen en dos grandes grupos: protóstomos y deuteróstomos (Figura 3).

Figura 6. Desarrollo embrionario de animales protóstomos y deuteróstomos. (Modificado de https://www.digitalatlasofancientlife.org/learn/animal-phylogeny/).

Dentro de los protóstomos hay otras dos ramas importantes dependiendo del tipo de desarrollo embrionario y larvas que se producen (Figura 3). Los lofotrocozoos tienen un desarrollo embrionario en espiral. Los ecdisozoos (ecdisis), que incluye a los artrópodos, es el grupo de animales más diversos, y se caracterizan por mudas de su exoesqueleto durante el crecimiento.

Para saber más:

Nagy, L.G., Varga, T., Csernetics, Árpád., Virágh, Máté. 2020. Fungi took a unique evolutionary route to multicellularity: Seven key challenges for fungal multicellular life. Fungal Biology Reviews. 34: 151-169.

Digital Encyclopedia of Ancient Life. Animal Phylogeny. https://www.digitalatlasofancientlife.org/learn/animal-phylogeny/ (Revisado Julio de 2022)

Open Text Books for Hong kong. https://www.opentextbooks.org.hk/ditatopic/35114. (Revisado Julio de 2022)

Papsa, J., Medina-Chacóna, L.a., Marshallb, W., Sugaa,H., Ruiz-Trilloa, I. 2012. Molecular Phylogeny of Unikonts: New Insights into the Position of Apusomonads and Ancyromonads and the Internal Relationships of Opisthokonts. Protist. 164: 2-12.

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