Por qué nuestros cuerpos y los de los animales son simétricos

Para encontrar la respuesta, deberás viajar a las profundidades del océano… y al pasado lejano.

Nos remontamos 570 millones de años, a un período de la historia de la Tierra llamado Ediacara, cuando la vida animal sólo existía en los océanos.

Si nos sumergimos en el mar, veríamos “una especie de bosque que cubre el fondo marino, con extrañas hojas flotantes, probablemente traslúcidas o grises, de hasta un metro de altura”, describe el Dr. Frankie Dunn.

Estas extrañas hojas, revela el paleobiólogo del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, “Son las cosas más antiguas de las que podemos decir con seguridad que son animales”.

“Parece una planta, pero Sabemos que sólo puede ser un animal porque crece como crecen los animales, excluyendo cualquier otra posibilidad.«, explica.

“También porque vivía muy profundo en el océano, por debajo del alcance de la luz, por lo que no podía realizar la fotosíntesis.

«A primera vista puede parecer bilateralmente simétrico, pero las ramas se derivan unas de otras de forma secuencial, que es lo que llamamos simetría deslizante, que define a muchos organismos de Ediacara».

Se llama empujar porque es como cortar un patrón simétrico por la mitad y empujar un lado ligeramente hacia arriba.

No vemos nada parecido en estos días.

Existió en una época en la que los primeros animales experimentaban con todo tipo de formas corporales inusuales.

Era como si la vida estuviera probándose diferentes conjuntos hasta que encontró uno que realmente le gustaba..

“En aquel entonces había muchas formas diferentes de simetría, algunas de las cuales desaparecieron, pero que quizás fueron muy útiles durante el Ediacara porque el mundo era muy diferente y los organismos respondían a diferentes presiones ambientales”, afirma el experto.

Este período de diversidad tan simétrica en la vida animal no duró para siempre.

Llegó un momento en que las cosas cambiaron drásticamente y aparecieron criaturas parecidas a gusanos.

Esta forma de cuerpo, con cabeza y cola, lo cambió todo.

«Si tienes una boca en un extremo y un ano en el otro, te resultará mucho más fácil moverte porque no expulsas desechos en el camino», explica Dunn.

«Todo se vuelve mucho más fácil inmediatamente. La simetría bilateral le permite estar muy estilizado a lo largo del eje principal de su cuerpo.

“Puedes organizar los músculos a lo largo de las salidas de tu cuerpo. Comienzas a concentrar estructuras sensoriales en un extremo de tu cuerpo.

“Esto permite la diversificación de comportamientos complejos.

“Los animales comenzaron a cavar en el sedimento, a nadar… a explorar el mundo en tres dimensiones”.

Es difícil exagerar hasta qué punto la simetría bilateral ha cambiado las reglas del juego.

Si tiene un intestino donde la comida entra por un extremo y sale por el otro, tiene una dirección natural de movimiento que, para decirlo sin rodeos, es hacia la comida y alejándose de las heces.

Animales como el gusano de Ediacara podían moverse mucho mejor que otras criaturas.

De repente, la competencia por las fuentes de alimentos se volvió mucho más feroz.

Los animales bilaterales superaron a todos los demás y con su triunfo cambiaron tanto su entorno que remodelaron el planeta..

«Cambiaron completamente el mundo porque comenzaron a interactuar con el suelo microbiano, que habría sido más o menos anóxico (con muy poco oxígeno)», dice Dunn.

“Al invadirlo, le suministraron oxígeno y comenzaron a destruir el entorno en el que habían vivido las otras criaturas, condenándolas a la extinción”.

«La aparición y diversificación de animales con simetría bilateral es un profundo punto de inflexión en la historia de la vida en la Tierra.«.

Entonces, ¿por qué casi todos los animales tienen simetría bilateral?

Porque este diseño corporal fue tan efectivo que se convirtió en un éxito total después de su creación hace 570 millones de años y continúa dominando en la actualidad.

La simetría bilateral es la forma de los animales.

Bueno, casi todos los animales.

Hay un grupo de animales que representan una excepción importante a la regla de la simetría bilateral: Equinodermos.

«Estos incluyen estrellas de mar, erizos de mar, pepinos de mar y estrellas de mar», dice Imran Rahman, investigador principal del Museo de Historia Natural de Londres.

«Son muy diferentes en la estructura y el diseño de su cuerpo, por lo que pueden decirnos mucho sobre la evolución y sus límites».

Raham admite: «Siempre me han fascinado los animales raros, a los que a veces se hace referencia como extrañas maravillas».

Y por una buena razón: son sorprendentes y fascinantes.

La estrella de mar, por ejemplo, comienza su vida como una larva con simetría bilateral.

“Entonces suceden cosas extrañas. En la metamorfosis, el adulto crece del lado izquierdo y el derecho desaparece.

Una vez crecido, Estas estrellas con simetría pentaradial parecen creadas para decorar el paisaje submarino, pero ¿dónde están sus cabezas?

«Esto es algo que se viene debatiendo desde hace mucho tiempo», afirma Rahman.

«Investigaciones recientes han demostrado que casi todo el animal está formado por la cabeza, sin la parte trasera que vemos en otros animales».

«Entonces Una estrella de mar sería una especie de cabeza incorpórea que se arrastra sobre sus labios.«.

A pesar de tener cuerpos tan diferentes, los equinodermos existen desde hace cientos de millones de años.

¿Por qué han logrado sobrevivir en un mundo dominado por animales con simetría bilateral?

Nadie lo sabe con seguridad.

En los animales, la bilateralidad es una receta para el éxito. Sin embargo, cuando se trata de plantas, el panorama es más diverso.

«Para comprender realmente por qué las plantas no parecen simétricas, hay que observar cómo se desarrollan», dice la botánica Sophie Nadeau de la Universidad de Paris Saclay en Francia.

“En los animales, el plano corporal es decisivo: de adultos ya no creces”. Las plantas se componen de módulos (tallos, hojas, flores).

Simplemente apilas estos módulos y obtienes una planta que puede crecer indefinidamente«.

Si una planta pudiera crecer en condiciones perfectamente controladas, probablemente sería bastante simétrica, añade Nadeau.

Pero el hecho es No crecen aislados.

El viento, la luz del sol, el espacio del que disponen… todo influye en la forma de crecer de las plantas.

“A veces una parte se desarrolla más que la otra, por lo que la arquitectura de un árbol o una planta herbácea no es del todo regular”.

Pero aunque rara vez son perfectamente simétricos, hay simetría en todas partes.: Las hojas suelen tener simetría bilateral.

“Si miramos cada órgano, tenemos simetría. Los tallos tienen una simetría radial casi perfecta. Cuando se corta el tronco de un árbol, éste tiene simetría radial. Por tanto, cada órgano es en realidad simétrico.

Esto le permite ver simetrías en las plantas dependiendo de dónde mire, incluso en el interior.

Y eso es interesante porque cuando volvemos a los animales, es al revés.

A pesar de nuestra simetría externa, las cosas internas son mucho menos simétricas..

«Hay muchísimas asimetrías fascinantes en el cuerpo humano», afirma el profesor Mike Levin de la Universidad de Tufts, Massachusetts, EE.UU.

«Algunos son anatómicos, con órganos como el corazón, el estómago, el hígado y varios otros que en personas normales sólo se encuentran en un lado del cuerpo».

Hay algunas asimetrías anatómicas menos evidentes, como la del cerebro, que en realidad difiere ligeramente de izquierda a derecha.

Y luego hay algunas enfermedades funcionales o fisiológicas realmente interesantes; por ejemplo, ciertas enfermedades son más comunes en un lado del cuerpo, como el cáncer de mama, que es más común en un lado o en el otro”.

“Esas asimetrías crípticas que demostrar que las células realmente saben que no son iguales«.

La razón de esta asimetría en nuestros órganos internos, con el hígado o el bazo de un lado o del otro y nuestros intestinos retraídos, podría deberse simplemente a que es simplemente la forma más eficiente de empaquetar todo eso.

«Pero cómo todos los embriones pueden determinar de forma fiable qué lado del cuerpo debe recibir el corazón y el asa intestinal, etc., es una cuestión fascinante», afirma Levin.

La asimetría presenta un enigma porque es muy difícil de lograr para los sistemas biológicos.

Puedes usar la gravedad para determinar tu posición arriba cuando estás abajo, pero calcular hacia la izquierda y hacia la derecha es mucho más difícil.

¿Cómo hacen esto las células?

“¿En qué momento del desarrollo embrionario las células descubren por primera vez en qué lado del cuerpo se encuentran?

«Si eres una bola de células, ¿cómo sabes dónde está tu línea media?En primer lugar, ¿qué mecanismos básicos permiten distinguir la izquierda de la derecha?

Hay muchas preguntas.

Una respuesta tiene que ver con la forma en que las moléculas de las células se organizan naturalmente en espirales en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario, creando una asimetría que luego aumenta con el desarrollo.

Sea como fuere, según Levin, la asimetría puede ser fundamental para la vida misma.

«La asimetría abarca toda la gama de la biología, desde los eventos cuánticos que primero rompen la simetría y se extiende a lo largo del desarrollo hasta el comportamiento e incluso nuestras obras de arte».

«Me parece sorprendente que establezca una conexión entre las sutiles propiedades moleculares del mundo cuántico y los impactos culturales y sociales».

La asimetría sigue siendo un misterio, pero las razones de la simetría, al menos en los humanos y en todos los demás animales bilaterales, están claras..

Es un diseño muy ventajoso, como señala Frankie Dunn.