Hay veces que la contaminación en un experimento acaba siendo "el experimento". En septiembre de 2021, investigadores de la Universidad de California mantenían un tanque con ejemplares del tipo Tripedalia cystophora, una medusa ya conocida por sus ojos sofisticados. Pero lo que apareció en ese tanque fue otra cosa: unos diminutos organismos con una anatomía distinta y una característica insólita. No tenían cuatro ojos, ni ocho. Tenían veintiocho.
Esta criatura marina, identificada más tarde como Bougainvillia cf. muscus, no solo sorprendió por su aspecto. Al secuenciar su genoma, el equipo científico descubrió que podría ser la clave para entender cómo surgió la visión en los animales. El hallazgo ha dado lugar al primer mapa genético de una medusa con tantos ojos, y está permitiendo desentrañar las vías evolutivas que han llevado a la aparición de sistemas visuales en especies tan diversas.
Un genoma revelado por accidente
El proyecto inicial no tenía nada que ver con Bougainvillia. De hecho, esta especie apareció como una “contaminación” biológica dentro del experimento con Tripedalia cystophora. Sin embargo, lejos de desecharla, el equipo dirigido por la investigadora Aide Macías-Muñoz decidió secuenciar el genoma del inesperado huésped. El resultado fue extraordinario.
El genoma resultante contiene 375 millones de pares de bases, repartidos en 350 fragmentos, y presenta más de 46.000 genes codificantes, una cifra superior a la de la mayoría de los cnidarios secuenciados hasta ahora. La calidad del ensamblaje genómico es excepcional: tiene un índice de integridad del 90,1 %, lo que significa que casi la totalidad de los genes esperados están presentes y correctamente ensamblados.
Este tipo de medusas pertenece al grupo de los hidrozoos, y en su fase adulta desarrolla estructuras llamadas bulbos marginales. En Bougainvillia, cada uno de los cuatro bulbos contiene siete ocelos, dando lugar a un total de 28 ojos simples. Nunca antes se había secuenciado el genoma de una medusa con semejante número de órganos visuales.
Ojos simples, pero con una historia compleja
A diferencia de los ojos con lentes de vertebrados o de otras medusas como las cubozoas, los ocelos de Bougainvilliano forman imágenes. Se trata de sensores de luz que permiten detectar variaciones de intensidad lumínica, una capacidad suficiente para guiar movimientos o activar respuestas de orientación en el medio acuático.
Sin embargo, al analizar los genes relacionados con la visión, el equipo halló algo inesperado: el genoma contenía 20 genes de tipo opsina, proteínas que participan en la detección de luz en múltiples organismos. Según el paper, “encontramos 20 opsinas cnidarias (cnidops) en Bougainvillia”.
Para poner esto en contexto, los seres humanos solo poseen cuatro opsinas funcionales para la visión. Lo más llamativo es que las opsinas halladas en Bougainvillia no son homólogas a las que se expresan en los ojos de Tripedalia, lo que sugiere que la evolución de la visión en este linaje ha seguido un camino distinto a nivel molecular.
Paralelismos genéticos, diferencias evolutivas
Uno de los hallazgos clave del estudio fue que varias de las opsinas están organizadas en tándem —es decir, agrupadas una tras otra— en distintas partes del genoma. Además, muchas de ellas carecen de intrones, una característica típica en ciertos grupos de medusas. Esto sugiere que la duplicación de genes por retrotransposición podría haber sido un mecanismo clave en la expansión del repertorio de opsinas de esta especie.
La diversidad genética no se limita a las opsinas. También se identificaron genes relacionados con el desarrollo ocular, la transducción de señales lumínicas y el reciclaje de los pigmentos visuales, lo que refuerza la idea de que Bougainvillia ha desarrollado un sistema visual funcional, aunque anatómicamente simple. En palabras del equipo: “Este nuevo genoma es un gran recurso para estudios comparativos que permitan comprender cómo evolucionaron los animales y qué conjunto de herramientas genéticas tenía su último ancestro común”.
¿Cómo surgieron los ojos?
La aparición de órganos visuales ha sido uno de los grandes dilemas de la teoría evolutiva desde los tiempos de Darwin. El propio naturalista británico confesó en una carta que el ojo le producía “un escalofrío” por su complejidad. Sin embargo, la existencia de múltiples formas de visión en organismos muy distintos indica que los ojos no surgieron una sola vez en la historia evolutiva, sino que evolucionaron de forma convergente en varias ocasiones.
En el caso de los cnidarios, los datos moleculares indican que los ojos han aparecido al menos nueve veces de manera independiente. Esto convierte a este grupo en un modelo excepcional para estudiar cómo estructuras similares pueden surgir por caminos genéticos distintos.
El estudio de Bougainvillia es especialmente valioso porque aporta datos de una especie con un origen ocular independiente dentro de su subgrupo (Filifera), distinto al de otras medusas estudiadas previamente. Esto permite comparar genomas con y sin ojos para detectar qué genes aparecen, se duplican o se pierden en cada caso, ayudando a esclarecer los mecanismos evolutivos implicados.
Una base sólida para futuras investigaciones
Además de estudiar los genes implicados en la visión, el equipo tiene previsto abordar otras cuestiones como la regeneración ocular. Algunas medusas, entre ellas Bougainvillia, tienen la capacidad de regenerar los ocelos después de haberlos perdido. Esta habilidad es poco común y podría ofrecer pistas sobre cómo se forman y se reparan los sistemas sensoriales en los animales.
Los investigadores también planean experimentos para confirmar cuáles de los genes identificados están realmente activos en las células sensibles a la luz. Esto requerirá estudios de transcriptómica y funcionalidad, que no se pudieron realizar en esta fase por la escasez de individuos disponibles.
¿Puede esta medusa resolver uno de los grandes misterios de la evolución?
Todo apunta a que sí. La secuenciación del genoma de Bougainvillia cf. muscus ofrece una nueva y sólida base para comprender cómo pueden surgir órganos visuales simples a partir de diferentes rutas genéticas. Al mostrar que esta medusa posee un conjunto de genes visuales distinto al de otras especies con ojos, y que estos genes han evolucionado de manera independiente, el estudio confirma que la visión no surgió una sola vez, sino que ha aparecido múltiples veces en la historia de la vida mediante mecanismos alternativos. Este caso documentado proporciona, por tanto, una respuesta directa a uno de los grandes interrogantes de la biología evolutiva: cómo pudo originarse algo tan complejo como un ojo sin necesidad de un diseño único o lineal.
Referencias
- Aide Macias-Muñoz, Rebecca Varney, Eva Katcher, Maia Everhart, Todd H. Oakley. Genome assembly of Bougainvillia cf. muscus (Cnidaria: Hydrozoa). G3: Genes, Genomes, Genetics (2025). https://doi.org/10.1093/g3journal/jkaf110.
