La célula que no estudia pero aprende

Imagen de P. polycephalum. Foto Audrey Dussutour (CNRS)

Imagen de P. polycephalum. Foto Audrey Dussutour (CNRS)

¿Puede aprender un cerebro hueco? Si se trata de un organismo simple, sí. Científicos demostraron por primera vez, dijeron, que un organismo carente de sistema nervioso es capaz de aprender.

Los investigadores del Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CNRS/Université Toulouse III — Paul Sabatier) tuvo éxito demostrando que un organismo de una sola célula, Physarum polycephalum, un protista, es capaz de un tipo de aprendizaje llamado habituación, un descubrimiento que aporta sobre el origen de la capacidad de aprendizaje durante la evolución, incluso antes de que aparecieran el sistema nervioso y el cerebro.

También crea preguntas acerca de esas capacidades en otros organismos simples como virus y bacterias.

El logro fue publicado en Proceedings of the Royal Society B.

La capacidad de aprender y la memoria son elementos claves en el reino animal: aprender de la experiencia y adaptar la conducta entonces son vitales para un animal en un ambiente fluctuante y potencialmente peligroso.

Se ha pensado que esa facultad es prerrogativa de organismos con cerebro y sistema nervioso, pero los organismos unicelulares también necesitan adaptarse al cambio. ¿Presentan una capacidad de aprendizaje? Las bacterias muestran adaptación, pero toma varias generaciones desarrollarla y es más el resultado de la evolución.

Por eso los científicos querían ver si hallaban una prueba de aprendizaje en un organismo unicelular, eligiendo un protista, un moho que habita en ambientes sombreados y que había probado tener capacidades sorprendentes como resolver un laberinto, evitar trampas y optimizar su nutrición, pero hasta ahora no se conocía su capacidad de aprendizaje.

Este organismo tiene una célula con miles de núcleos y puede cubrir un área de 1 metro cuadrado y se puede mover en su ambiente a una velocidad de 5 centímetros por hora.

Qué desorden de criatura

Si tenenos 46 cromosomas y no nos entendemos aún, ¿qué decir de Oxytricha trifallax, una pequeña criatura de estanques? Posee 15.600 cromosomas.

El ADN está empacado en estas estructuras. Las moscas de las frutas tienen 8, los perros 78, pero la organización es en esencia la misma. Científicos secuenciaron el genoma de ese organismo, que no es animal ni planta sino protista -parte de los reinos de la vida que incluye algas y amebas, y encontraron un enorme caos.

Compuesto de una sola célula, nunca crece más de un cuarto de milímetro. Nada en estanques en busca de microbios para comer y se mueve batiendo sus pequeños pelos, las cilios, de donde su grupo obtiene el nombre: los ciliados.

Dentro de su célula posee dos núcleos que contienen el ADN. Uno de estos, el micronúcleo, porta la edición completa de su genoma, tal como un núcleo en nuestras células. Es el estante de la enciclopedia. Pero mientras el material en nuestro núcleo debe ser decodificado constantemente y transcrito para que podamos vivir, el núcleo de Oxytricha está inactivo: a duras penas esa enciclopedia es leída.

En vez de esta, depende de una segunda estructura llamada el macronúcleo. Es un desorden. Todo el ADN en el micronúcleo es copiado miles de veces y movido al macronúcleo. En el proceso, se parte en decenas de miles de puntos, se reorganiza y es cortado. Lo que queda es una colección de miles de nanocromosomas que contienen toda la información que Oxytricha requiere para sobrevivir. Esta es la materia que es decodificada y transcrita, usada y reutilizada mientras las originales acumulan basura.