Los pulpos no piensan como nosotros. De hecho, la mayoría de sus neuronas no están en el cerebro. Están distribuidas en sus ocho brazos, lo que otorga a cada extremidad una autonomía que roza lo inquietante. Estos brazos semiindependientes pueden saborear, tocar e incluso tomar decisiones sin consultar con el cerebro.
Ahora, un estudio pionero publicado en Cell revela algo aún más extraño: esos brazos leen el entorno al detectar las sustancias químicas producidas por los microbios. El sistema nervioso único del pulpo no sólo está programado para la sensibilidad, sino que también está sintonizado con las señales invisibles de la vida microbiana que recubre cada superficie que toca.
Esta inusual habilidad sensorial les permite incluso distinguir entre presas frescas y comida podrida o entre huevos viables y aquellos que ya no vale la pena proteger.
¿Qué está pensando un pulpo?
Para hacerte una idea de lo extraño que es el sistema nervioso del pulpo, imagina que mueves el brazo y tocas o agarras cosas. Lo ves, sabes que es tu cuerpo, pero tu cerebro no controla realmente lo que sucede.
El sistema nervioso del pulpo es único en el reino animal. Aproximadamente dos tercios de sus 500 millones de neuronas se encuentran en sus brazos, no en su cerebro central. Esto significa que cada brazo puede procesar información, tomar decisiones y realizar tareas complejas por sí solo.
Eso es aún más extraño de lo que parece, porque ¿cómo perciben las cosas cada brazo? Para científicos como Nicholas Bellono, esa es una pregunta desconcertante.
Bellono y sus colegas descubrieron previamente que las ventosas del pulpo contienen una familia de receptores que les permiten percibir el sabor mediante el tacto. Estos receptores son sensibles a moléculas poco solubles, compuestos que se adhieren a las superficies en lugar de flotar libremente en el agua. Esto los hacía ideales para detectar cualquier sustancia que pudiera recubrir una roca, el caparazón de un cangrejo o una nidada de huevos.
Pero ese no es el final de la historia. Los científicos descubrieron que no son los propios receptores los que envían las señales, sino las comunidades microbianas que viven a su alrededor.
“Nos preguntamos cómo se transmitía la información microbiana al sistema sensorial del pulpo”, explica Rebecka Sepela, de Harvard, quien dirigió el nuevo estudio. “Estos receptores se encuentran en la interfaz entre el entorno externo y el sistema nervioso, así que nos preguntamos qué tipos de microbios podrían activarlos”.
Los microbios son mis sentidos
El equipo recolectó casi 300 cepas microbianas de las superficies de presas y huevos en el hábitat natural del pulpo. En un minucioso análisis, analizaron cada cepa para determinar si podía activar los misteriosos receptores quimiotáctiles que habían identificado.
Descubrieron que solo unos pocos microbios poseían esta capacidad, y se encontraban con mayor frecuencia en cangrejos en descomposición y huevos en mal estado. Estas son precisamente las señales que un pulpo necesita interpretar con rapidez y precisión. Pero estas no son las únicas señales que le importan al pulpo.
El equipo empleó una combinación de química de productos naturales y biología estructural para aislar y caracterizar las moléculas específicas que activaban los receptores del pulpo. En colaboración con laboratorios de la Facultad de Medicina de Harvard y la Universidad de California en San Diego, descubrieron cómo cada molécula se unía a los receptores de maneras ligeramente diferentes.
Estas sutiles diferencias moleculares se tradujeron en resultados radicalmente distintos. Una molécula microbiana podía desencadenar una señal neuronal que decía “evita esto”; otra, “cuida esto”. El mismo receptor podía responder a múltiples compuestos microbianos, pero los canales iónicos que abría, y los comportamientos que generaba, dependían de la forma y la composición química de la molécula.
“El microbioma actúa casi como un traductor químico”, dice Sepela. “Integra señales ambientales, como cambios de temperatura o niveles de nutrientes, y produce moléculas que le indican al pulpo cómo comportarse”.
De esta manera, las firmas microbianas se convierten en una especie de código invisible. Los brazos del pulpo leen ese código y deciden si comen, rechazan o protegen lo que tocan.
Probablemente no sean sólo los pulpos
Los pulpos son los “alienígenas” del mundo animal. Tienen muchas peculiaridades y son únicos en varios aspectos. Pero puede que no sean los únicos que utilizan los microbios de esta manera.
Los microbios moldean la fisiología animal en todas las especies, influyendo en todo, desde la digestión hasta la inmunidad. Incluso moldean el comportamiento humano. Este estudio aporta un vínculo directo y poco común entre una señal microbiana y un comportamiento específico; pero este vínculo podría no ser tan inusual en el reino animal.
Las implicaciones podrían estar profundamente arraigadas en la historia evolutiva. Incluso los parientes unicelulares más cercanos a los animales —los coanoflagelados— comienzan a formar colonias multicelulares solo cuando son estimulados por moléculas microbianas. Esto sugiere que este modo de percepción puede haber estado presente en los animales desde el principio.
“Este podría parecer un caso muy específico: un pulpo explorando el fondo marino”, dice Bellono. “Pero lo que estamos observando es, en realidad, una regla general sobre cómo los organismos perciben los microbiomas”.
“El pulpo nos brinda una forma de estudiar la comunicación entre reinos con menor complejidad”, afirma Bellono. “Es un sistema que nos permite vincular una señal microbiana directamente con un comportamiento, ya sea de depredación o cuidado parental”.
Este proyecto surgió de una pregunta aparentemente sencilla: ¿Cómo usa el pulpo sus brazos? Al final, los investigadores descubrieron una nueva forma en que los animales perciben el mundo.
El estudio fue publicado en Cell.
Fuente: ZME Science.
