Turritopsis dohrnii , también conocida como la medusa inmortal , es una especie de medusa pequeña biológicamente inmortal [2] [3] que se encuentra en todo el mundo en aguas templadas a tropicales. Es uno de los pocos casos conocidos de animales capaces de revertir completamente a una etapa colonial sexualmente inmadura después de haber alcanzado la madurez sexual como individuo solitario. Otros incluyen la medusa Laodicea undulata [4] y especies del género Aurelia . [5]
Medusa inmortal | |
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Turritopsis dohrnii medusa | |
clasificación cientifica ![]() | |
Reino: | Animalia |
Filo: | Cnidaria |
Clase: | Hidrozoos |
Pedido: | Anthoathecata |
Familia: | Oceaniidae |
Género: | Turritopsis |
Especies: | T. dohrnii |
Nombre binomial | |
Turritopsis dohrnii |
Como la mayoría de los otros hidrozoos , T.dohrnii comienza su vida como pequeñas larvas que nadan libremente conocidas como planulae . A medida que se asienta una plánula, da lugar a una colonia de pólipos que se adhieren al fondo del mar . Todos los pólipos y medusas que surgen de una sola planula son clones genéticamente idénticos. [6] Los pólipos se forman en una forma extensamente ramificada, que no se ve comúnmente en la mayoría de las medusas. Las medusas, también conocidas como medusas, luego brotan de estos pólipos y continúan su vida en una forma de natación libre, eventualmente alcanzando la madurez sexual. Cuando maduran sexualmente, se sabe que se alimentan de otras especies de medusas a un ritmo rápido. Si la medusa T.dohrnii está expuesta a estrés ambiental, agresión física o está enferma o vieja, puede volver a la etapa de pólipo y formar una nueva colonia de pólipos. [7] Lo hace a través del proceso de desarrollo celular de transdiferenciación , que altera el estado diferenciado de las células y las transforma en nuevos tipos de células.
En teoría, este proceso puede continuar indefinidamente, haciendo que las medusas sean biológicamente inmortales, [3] [8] aunque en la práctica los individuos aún pueden morir. En la naturaleza, es probable que la mayoría de Turritopsis dohrnii sucumban a la depredación o enfermedad en la etapa de medusa sin volver a la forma de pólipo. [9]
La capacidad de la inmortalidad biológica sin una vida útil máxima convierte a T. dohrnii en un objetivo importante de la investigación biológica, farmacéutica y de envejecimiento básica . [10]
La "medusa inmortal" se clasificaba anteriormente como T. nutricula . [11]
Descripción
La medusa de Turritopsis dohrnii tiene forma de campana, con un diámetro máximo de aproximadamente 4,5 milímetros (0,18 pulgadas) y es tan alta como ancha. [12] [13] La mesoglea en las paredes de la campana es uniformemente delgada, excepto por algo de engrosamiento en el ápice. El estómago relativamente grande es de color rojo brillante y tiene una forma cruciforme en sección transversal. Los especímenes jóvenes de 1 mm de diámetro tienen sólo ocho tentáculos espaciados uniformemente a lo largo del borde, [14] mientras que los especímenes adultos tienen 80-90 tentáculos. La medusa (medusa) vive libremente en el plancton. Las células de la red nerviosa densas también están presentes en la epidermis en el casquete. Forman una gran estructura en forma de anillo por encima del canal radial que se presenta comúnmente en los cnidarios. [15]
Turritopsis dohrnii también tiene una forma de pólipo que vive en el fondo, o hidroide, que consiste en estolones que corren a lo largo del sustrato y ramas verticales con pólipos que se alimentan y pueden producir brotes de medusa. [16] Estos pólipos se desarrollan en unos pocos días y se convierten en medusas diminutas de 1 mm, que se liberan y nadan libres de la colonia de hidroides madre.
Las imágenes de la medusa y el pólipo de la especie estrechamente relacionada Turritopsis rubra de Nueva Zelanda se pueden encontrar en línea. [17] Hasta un estudio genético reciente, se pensaba que Turritopsis rubra y Turritopsis nutricula eran lo mismo. [11] No se sabe si T. rubra medusae también puede transformarse nuevamente en pólipos.
Distribución e invasión
Se cree que Turritopsis se originó en el Pacífico, pero se ha extendido por todo el mundo a través de migraciones transárticas, y se ha especiado en varias poblaciones que son fáciles de distinguir morfológicamente , pero cuyas distinciones de especies se han verificado recientemente mediante un estudio y comparación de secuencias de genes ribosomales mitocondriales. [11] [18] Turritopsis se encuentran en regiones templadas a tropicales en todos los océanos del mundo. [13] Se cree que la turritopsis se está propagando por todo el mundo a través de la descarga de agua de lastre . [13] A diferencia de las invasiones de otras especies que causaron graves consecuencias económicas y ecológicas, la invasión de T. dohrnii en todo el mundo pasó desapercibida debido a su pequeño tamaño e inocuidad. [19] "Estamos ante una invasión silenciosa mundial", dijo la Dra. Maria Miglietta, científica del Smithsonian Tropical Marine Institute . [18]
Ciclo vital
Los huevos se desarrollan en las gónadas de las medusas hembras, que se encuentran en las paredes del manubrio (estómago). Es de suponer que los huevos maduros son desovados y fertilizados en el mar por los espermatozoides producidos y liberados por las medusas masculinas, como es el caso de la mayoría de las hidromedusas . Sin embargo, la especie relacionada Turritopsis rubra parece retener huevos fertilizados hasta la etapa de plánula. [17] Los huevos fertilizados se convierten en larvas de plánula , que se asientan en el fondo del mar (o incluso en las ricas comunidades marinas que viven en los muelles flotantes) y se convierten en colonias de pólipos ( hidroides ). Los hidroides hacen brotar nuevas medusas, que se liberan en aproximadamente un milímetro de tamaño y luego crecen y se alimentan en el plancton, madurando sexualmente después de unas pocas semanas (la duración exacta depende de la temperatura del océano; a 20 ° C (68 ° F) es de 25 a 30 días y a 22 ° C (72 ° F) es de 18 a 22 días). [3] Las medusas de T. dohrnii pueden sobrevivir entre 14 ° C y 25 ° C. [3] [14]
Inmortalidad biológica
La mayoría de las especies de medusas tienen una vida útil relativamente fija, que varía según la especie desde horas hasta muchos meses (las medusas maduras de larga vida desovan todos los días o la noche; el tiempo también es bastante fijo y específico de la especie). [20] La medusa de Turritopsis dohrnii es la única forma conocida que ha desarrollado la capacidad de volver a un estado de pólipo, mediante un proceso de transformación específico que requiere la presencia de ciertos tipos de células (tejido tanto de la superficie de la campana de medusa como del canal circulatorio sistema). [21]
Los experimentos han revelado que todas las etapas de las medusas, desde los recién liberados hasta los individuos completamente maduros, pueden volver a transformarse en pólipos en condiciones de inanición, cambio repentino de temperatura, reducción de la salinidad y daño artificial de la campana con fórceps o tijeras. [3] La medusa transformadora se caracteriza primero por el deterioro de la campana, mesoglea y tentáculos. Todas las medusas inmaduras (con 12 tentáculos como máximo) se convirtieron en una etapa similar a un quiste y luego se transformaron en estolones y pólipos. Sin embargo, alrededor del 20% al 40% de las medusas maduras pasaron a la etapa de estolones y pólipos sin pasar a la etapa de quiste. Los pólipos se formaron después de 2 días desde que los estolones se desarrollaron y se alimentaron de alimentos. Los pólipos se multiplican aún más mediante el crecimiento de estolones, ramas y luego pólipos adicionales para formar hidroides coloniales . En el experimento, eventualmente se transformarían en estolones y pólipos y comenzarían sus vidas una vez más, incluso sin cambios ambientales o lesiones. [3]
Esta capacidad de revertir el ciclo biótico (en respuesta a condiciones adversas) es única en el reino animal . Permite que las medusas eviten la muerte, lo que hace que Turritopsis dohrnii sea potencialmente inmortal biológicamente . El proceso no se ha observado en su hábitat natural, en parte porque el proceso es bastante rápido y porque las observaciones de campo en el momento adecuado son poco probables. [3] Independientemente, es probable que la mayoría de las medusas sean víctimas de los peligros generales de la vida como el mesoplancton , que incluyen ser devorados por depredadores o sucumbir a una enfermedad.
El método de transdiferenciación de desarrollo celular de la especie ha inspirado a los científicos a encontrar una manera de producir células madre utilizando este proceso para renovar tejido dañado o muerto en humanos . [10]
Ecología
Dieta
Turritopsis dohrnii es una especie carnívora que comúnmente se alimenta de zooplancton. [22] Su dieta consiste principalmente en plancton, huevos de pescado y pequeños moluscos. T. dohrnii ingiere alimentos y excreta los desechos por la boca. T. dohrnii caza usando sus tentáculos mientras se desplaza por el agua. Sus tentáculos, que contienen células urticantes llamadas nematocistos, se extienden y pican a su presa. [23] Los tentáculos pueden flexionarse para dirigir a su presa a la boca. T. dohrnii, como otras medusas, puede usar su campana para atrapar a su presa. La campana de T.dohrnii se expandirá, succionando agua, mientras se impulsa a nadar. Esta expansión de la campana acerca a las presas potenciales más cerca de los tentáculos. [23]
Depredacion
Turritopsis dohrnii, al igual que otras medusas, son presas más comúnmente por otras medusas. Otros depredadores de T.dohrnii incluyen anémonas de mar, atún, tiburones, pez espada, tortugas marinas y pingüinos. [23] Muchas especies se alimentan de T. dohrnii y otras medusas debido a su composición simple. Son solo aproximadamente un 5% de materia y la parte restante está compuesta de agua. [24] Se componen de tres capas. Una capa externa (la epidermis), una capa intermedia (mesoglea; una sustancia espesa y gelatinosa) y una capa interna (gastrodermis). [24]
Habitat
Turritopsis dohrnii se descubrió por primera vez en el mar Mediterráneo, pero desde entonces se ha extendido por todo el mundo. [25] T. dohrnii se encuentra generalmente viviendo en aguas templadas a tropicales. Se pueden encontrar en puertos deportivos o muelles, cascos de embarcaciones y el fondo (fondo del océano). Por lo general, viven en un rango de salinidad de polihalina (18-30 PSU) y euhalina (30-40 PSU). [22]
Análisis genómico
Se han empleado análisis genómicos, como el análisis de secuencia en ARNm o ADN de mitocondrias, para investigar su ciclo de vida. El análisis de ARNm de cada etapa de la vida mostró que un gen específico de etapa en la etapa de medusa se expresa diez veces más que en otras etapas. Este gen es relativo a una señal Wnt que puede inducir un proceso de regeneración tras una lesión. [26] [27]
El análisis de homólogos de secuencias de nucleótidos y homólogos de proteínas identificó a Nemopsis bachei como el pariente más cercano de la especie. Ninguna de las especies estrechamente relacionadas muestra inmortalidad biológica. [28]
Cultivando
Mantener a T. dohrnii en cautiverio es bastante difícil. Actualmente, solo un científico, Shin Kubota de la Universidad de Kyoto , ha logrado sostener un grupo de estas medusas durante un período prolongado de tiempo. El plancton debe inspeccionarse diariamente para asegurarse de que hayan digerido adecuadamente los quistes de Artemia con los que se están alimentando. [7] Kubota informó que durante un período de dos años, su colonia renació 11 veces. [29] Kubota aparece regularmente en la televisión japonesa para hablar sobre su inmortal medusa y ha grabado varias canciones sobre ellas. [7]
Ver también
- Hydra : otro tipo de cnidario que se dice que es inmortal
- Lista de organismos longevos
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Engañando a la muerte: el ciclo de vida inmortal de Turritopsis
- La actividad de la telomerasa no está relacionada con la etapa del ciclo vital de la medusa Cassiopea sp.
- Los científicos están cerca de encontrar la manera de ser inmortales