El desarrollo embrionario es un proceso complejo por el cual una célula huevo se transforma, tras la fecundación, en un organismo adulto. Estas transformaciones están controladas por redes de interacción entre genes. La evolución tambiénes un proceso complejo en el que la forma cambia a lo largo del tiempo en una población. Así, tanto el desarrollo como la evolución son procesos de cambio, uno durante la vida de un organismo y el otro entre generaciones. Estos dos procesos están íntimamente ligados porque cualquier cambio en la evolución aparece primero como un cambio en el desarrollo de un individuo en una población. La dirección de la evolución está determinada, por un lado, por el desarrollo (que determina qué cambios morfológicos son posibles) y, por el otro, por la selección natural (que determina cuáles de estos cambios pasarán a las próximas generaciones). Así, el estudio del desarrollo es crucial para entender cómo los genes determinan las características del cuerpo y cómo funciona la evolución.
La era actual de la genómica ha permitido acumular mucha información sobre los genes existentes en muchas especies. Esta información, no obstante, no revela directamente cómo los genes determinan el cuerpo. El próximo paso es, de hecho, el estudio de cómo los genes interaccionan entre ellos, especialmente durante el desarrollo. Hasta hace poco, la biología del desarrollo se ha centrado en el estudio de unas pocas especies modelo (esencialmente la mosca del vinagre, una especie de gusano nematodo, la rana, el pollo y el ratón). El artículo publicado recientementeen la revista Development por el investigador de la Autónoma Isaac Salazar Ciudad revisa qué es lo que hemos aprendido de otras especies recientemente. El artículo presta atención, especialmente, a la interdependencia entre la señalización celular y los movimientos morfogenéticos. Durante el desarrollo, las células se comunican mediante moléculas difusibles (muchas de ellas son derivadas directamente de genes concretos) haciendo que las células de partes concretas del embrión se diferencien en tipos celulares concretos (por ejemplo en células del hueso o en células musculares). También se sabe, aunque está menos investigado, que las células se mueven en grupos coherentes (lo que se denominan los movimientos morfogenéticos) debido a fuerzas activas producidas dentro de algunas células.Lo que está menos investigado es la interdependencia entre este dos procesos, es decir, cómo el movimiento de las células que se están comunicando afecta a qué células reciben qué señales y cuáles no y cómo esto afecta dónde se forma cada tipo celular (por ejemplo en qué parte del cuerpo tendremos hueso y en cuál músculo) y en general la forma del cuerpo.
El artículo de Isaac Salazar Ciudad sugiere que toda la aparente diversidad de formas de desarrollo conocidas en los animales se puede clasificar en un número pequeño de clases en función del grado y la forma de interdependencia entre la señalización y el movimiento celular. Estas clases, además, se asocian estadísticamente con el plan corporal de los grandes grupos zoológicos y con el tipo de variación morfológica que éstos expresan más frecuentemente. Así, por ejemplo, muchos invertebrados marinos tienen una interdependencia fuerte entre señalización y movimiento pero, tanto movimientos como señalizaciones, se dan sólo a distancias cortas de uno o pocos diámetros celulares. Esto estaría correlacionado con la relativa simplicidad de los planes corporales de algunos de estos grupos y con la poca variación que exhiben en las fases tempranas de su desarrollo. En insectos como la mosca del vinagre, por el contrario, muchas partes del cuerpo se desarrollan con una relativa independencia entre la señalización y el movimiento celular. Esto se correlacionaría con la poca variación y la conservación evolutiva del plan corporal de la mosca a lo largo del tiempo evolutivo. Por el contrario, en vertebrados la señalización y el movimiento son muy interdependientes y se dan, ambos, a grandes distancias. Esto estaría correlacionado con la mayor variabilidad del desarrollo temprano de los vertebrados y en la mayor complejidad aparente de sus planes corporales (en comparación a los invertebrados marinos incluidos en la primera clase). Esto sugiere que, en la evolución de los vertebrados, desde invertebrados marinos de la primera clase, hubo un cambio en el desarrollo: un aumento en el movimiento celular durante la señalización. Esta hipótesis es relevante en cuanto a que en la teoría evolutiva actual hay pocas hipótesis que permitan relacionar aspectos mecanísticos del desarrollo con la diversidad de los planes corporales del animales y su variación morfológica.
El doctor Isaac Salazar Ciudad es investigador Ramón y Cajal y profesor de Genética, del Departamento de Genética y de Microbiologia de la UAB. Investiga los mecanismos genéticos y de desarrollo de la evolución morfológica en animales. Ha trabajado en el desarrollo de la mosca del vinagre y en los dientes de mamíferos, así como en los fundamentos teóricos de la teoría evolutiva actual. Realizó su tesis doctoral en Barcelona (entre la UB y la UPC) y una estancia postdoctoral a Helsinki (en el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Helsinki).
"Morphological evolution and embryonic developmental diversity in metazoa". Salazar-Ciudad I. Development. 2010 Feb;137(4):531-9.
FAQs
La embriología es importante para comprender la evolución de una especie, ya que algunas estructuras homólogas sólo pueden verse en el desarrollo embrionario . Por ejemplo, todos los embriones de vertebrados, desde humanos hasta pollos y peces, tienen cola durante el desarrollo temprano, incluso si esa cola no aparece en el organismo completamente desarrollado.
¿Cómo se puede determinar la relación evolutiva entre organismos comparando el desarrollo embrionario? ›
Los embriones de diferentes especies pueden tener similitudes que no son visibles cuando los organismos están completamente formados . Muchas de estas similitudes son características homólogas. Estas características proporcionan evidencia de que las especies están relacionadas a través de la evolución. Los embriones tienen estructuras homólogas llamadas arcos faríngeos o arcos branquiales.
¿Cuál es la diferencia entre la evolución y desarrollo humano? ›
Así, tanto el desarrollo como la evolución son procesos de cambio, uno durante la vida de un organismo y el otro entre generaciones. Estos dos procesos están íntimamente ligados porque cualquier cambio en la evolución aparece primero como un cambio en el desarrollo de un individuo en una población.
¿Puede el desarrollo embrionario ser una evidencia de que la evolución tomó? ›
La embriología, el estudio del desarrollo de la anatomía de un organismo hasta su forma adulta, proporciona evidencia de la evolución, ya que la formación de embriones en grupos de organismos muy divergentes tiende a conservarse.
¿Qué ocurre durante el desarrollo embrionario? ›
Se desarrollan todas las células sanguíneas, las nefronas y las neuronas. El embrión crece rápidamente y los rasgos externos del bebé empiezan a formarse. El cerebro, la médula espinal y el corazón de su bebé empiezan a desarrollarse. El tracto gastrointestinal de su bebé comienza a formarse.
¿Qué oración describe la evidencia embriológica que respalda la teoría de la evolución? ›
La respuesta correcta es (a) Las primeras etapas del desarrollo embrionario pueden reflejar las primeras etapas de desarrollo de las formas ancestrales . La evidencia de que organismos aparentemente no relacionados comparten una historia evolutiva común puede revelarse mediante el estudio de las estructuras embrionarias de esos organismos.
¿Por qué son importantes patrones similares de desarrollo embriológico para la teoría de Darwin? ›
La teoría de la evolución de Charles Darwin reestructuró la embriología comparada y le dio un nuevo enfoque. Después de leer el resumen de las leyes de von Baer de Johannes Müller en 1842, Darwin vio que las semejanzas embrionarias serían un argumento muy fuerte a favor de la conexión genética de diferentes grupos de animales .
¿Cómo explica la evolución la unidad y diversidad de la vida basada en el desarrollo embrionario en diferentes especies? ›
Los organismos pueden evolucionar en respuesta a su entorno cambiante mediante la acumulación de rasgos favorables en las generaciones siguientes. Así, la evolución por selección natural explica tanto la unidad como la diversidad de la vida.
¿Qué relación existe entre la genética y la biología evolutiva? ›
La evolución (o evolución biológica) se define como el cambio en los caracteres heredables dentro de una población de una generación a otra. Estos cambios en los caracteres tienen un origen genético. Por ese motivo se dice que la evolución tiene una base genética.
¿Cuál es la diferencia entre desarrollado y evolucionado? ›
Desarrollar: cambio experimentado individualmente. La célula adquirió una naturaleza cancerosa. Evolucionar-cambio experimentado por un grupo . La especie pronto evolucionó hacia humanoides.
Los cambios en el desarrollo pueden generar picos en el camino, desencadenando una diversificación genotípica o fenotípica , incluso en paisajes constantes de un solo pico. La plasticidad fenotípica, la construcción de nichos, la herencia extragenética y el sesgo del desarrollo alteran el camino evolutivo y, por tanto, el resultado.
¿Cuál es el significado de evolución en el desarrollo? ›
La evolución de los organismos implica un cambio en el programa de desarrollo, un cambio en una serie de procesos de desarrollo . A menudo nos referimos a la evolución como "descendencia con modificación" y la modificación que notamos primero es la apariencia general del organismo.
¿Qué dijo Darwin sobre el desarrollo embrionario? ›
Todos los vertebrados se desarrollan a partir de formas embrionarias notablemente similares en las primeras fases de la gestación. En El origen de las especies, Darwin define esta hom*ología como “la relación entre las partes, resultante del desarrollo de las partes embrionarias correspondientes”.
¿Por qué los embriones de diferentes especies se parecen? ›
Entonces, ¿por qué estos embriones se parecen tanto? El diseño básico de todos estos animales es más parecido de lo que podrías pensar . Dado que todos los vertebrados (animales con columna vertebral) evolucionaron a partir de un ancestro común, la información genética que guía su desarrollo es casi la misma.
¿Qué estudia el desarrollo de los embriones y compara dichos procesos en diferentes organismos? ›
La embriología se trata de la especialidad que se encarga de estudiar todo lo relacionado con el desarrollo del embrión hasta el momento de su nacimiento. Por lo que se encarga de estudiar el proceso desde la fertilización del espermatozoide en el óvulo, lo que da lugar a la formación del cigoto.
¿Cómo se relaciona la embriología con la biología? ›
La biología del desarrollo es la parte de la Embriología que estudia los cambios morfológicos que se dan en las células, tejidos y órganos desde la célula germinal de cada progenitor hasta su sucesor, por lo que va más allá de la etapa prenatal.
¿Cómo se puede utilizar el desarrollo embrionario como prueba de la evolución cerebral? ›
Respuesta verificada por expertos
El desarrollo embrionario apoya la evolución con características y patrones compartidos entre especies, revelando una ascendencia común y la interconexión de la vida en la Tierra .
¿Cómo se relaciona la genetica con la embriología? ›
La embriología es un área de la genética que se encarga del estudio del desarrollo del embrión, es decir, desde la fecundación del óvulo hasta el nacimiento. El Departamento de Embriología y Genética de la Facultad de Medicina de la UNAM, celebra este 2020 su 70 aniversario.
