Descubriendo el código evolutivo de los moluscos

Un equipo internacional de expertos ha resuelto unos interrogantes abiertos desde hace tiempo sobre la historia evolutiva de los moluscos, uno de los grupos zoológicos con mayor diversidad en el planeta. La investigación, destacada ahora en la portada de la revista Science, reconstruye el árbol genealógico de los moluscos y aporta una perspectiva innovadora sobre su historia evolutiva. En el estudio, que da respuesta a debates científicos que han persistido durante décadas, participa el profesor Juan Moles, de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona, que es el único experto de una institución del país que lo firma.

En el nuevo trabajo, el equipo ha analizado los genomas de 77 especies de moluscos que son representantes de los ocho grandes grupos actuales de todo el mundo, incluyendo también formas menos conocidas como los monoplacóforos de los fondos marinos y los solenogastros, unos moluscos de aspecto similar a los gusanos y que habitan a grandes profundidades.

De los bivalvos microscópicos a los calamares gigantes, de los caracoles de jardín comunes a los caracoles de fuentes hidrotermales cubiertos de escamas de hierro, los moluscos son organismos capaces de prosperar en una gran variedad de hábitats, como el fondo marino, las costas, el agua dulce y los ecosistemas terrestres. Ahora la investigación explica la extraordinaria diversidad en forma corporal, tamaño, comportamiento, hábitat y genoma de los moluscos, de los que hay cerca de 100.000 especies descritas (y muchas aún por descubrir).

Pese a su importancia ecológica y económica, las relaciones evolutivas de los moluscos han sido difíciles de descifrar por las evidencias contradictorias procedentes del estudio de los fósiles, sus características físicas y su genética.

En el marco del nuevo trabajo, el equipo ha aplicado técnicas genómicas de vanguardia para reconstruir un árbol evolutivo detallado a partir de los genomas de 77 especies de moluscos de distintos ecosistemas en el planeta. Por ejemplo, la especie Fustiaria rubescens —un representante de los escafópodos— procedía de la bahía de Roses (Gerona).

La nueva filogenia basada en genomas del filo Mollusca es concordante con el registro fósil y la morfología y confirma la ancestralidad de los moluscos. "Ahora podemos ofrecer una imagen más clara del ancestro probable de todos los moluscos, desde el caracol de jardín hasta un pulpo de las profundidades marinas", afirma la investigadora Zeyuan Chen, primera autora del artículo y bioinformática en el Instituto de Investigación Senckenberg y en el Museo de Historia Natural de Fráncfort (Alemania). "Probablemente —continúa Chen— este ancestro tenía una concha dura, un pie para el desplazamiento, no tenía ojos y presentaba una rádula, que es un órgano especializado para la alimentación".

El estudio ha confirmado que el linaje evolutivo de los moluscos se dividió pronto en dos grandes grupos denominados Aculifera y Conchifera. Así, Aculifera incluye especies con espículas pequeñas en forma de aguja —y en algunos casos, conchas—, mientras que Conchifera reúne los grupos de moluscos considerados tradicionales, como los caracoles, las almejas y los cefalópodos.

Los hallazgos ahora publicados también han resuelto un debate clásico sobre las relaciones evolutivas de algunos moluscos. Así, los controvertidos fósiles vivientes o monoplacóforos (unos moluscos primitivos que se consideraban extintos, sin cabeza y con una concha en forma de capucha) pasan a ser la rama más antigua dentro de los Conchifera, seguidos por los cefalópodos (calamares, sepias y pulpos).

El resto de los Conchifera conforman un grupo que ahora se conoce como Megalopodifera —los moluscos de pie grande—, en el que se incluyen los enigmáticos escafópodos (o conchas colmillo) junto con las almejas, los caracoles y las babosas. "Los moluscos presentan una elevada diversidad genética, lo que puede ser un reto para entender su evolución, pero que probablemente explica por qué han tenido tanto éxito a la hora de adaptarse a una variedad de entornos, desde los océanos profundos hasta los ambientes continentales secos", añade Zeyuan Chen.

"La nueva investigación proporciona una base para entender la evolución y la biología de uno de los grupos de animales con mayor éxito evolutivo en la Tierra", detalla el profesor Juan Moles, del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la UB. "Entender los moluscos nos ayuda a empezar a responder grandes preguntas para entender cómo la vida se adapta y se diversifica a lo largo del tiempo".

Más allá de los conocimientos evolutivos, los hallazgos abren la puerta a aplicaciones en biotecnología y conservación, con una proyección destacada en áreas que van de las ciencias ambientales a la biomedicina, puesto que algunas especies son modelos de estudio sobre la salud y las enfermedades humanas. Con perspectiva futura, el equipo de investigación espera ampliar el trabajo con el análisis de más especies para explorar cómo la diversidad genética ha impulsado la innovación del filo Mollusca.