CIENCIAS MARINAS

Descubren cómo las esponjas marinas forman sus huesos

esponjas marinas Fotografía de un ejemplar de esponja de cristal. Imagen facilitada por Oceana

Científicos del Centro de Estudios Avanzados de Blanes del CSIC (CEAB-CSIC) han identificado el mecanismo por el que las esponjas marinas adquieren el silicio disponible en el agua del mar, lo que ayuda a entender el proceso de formación de los huesos de sílice de los primeros animales del planeta.

La investigación, que publica la revista ‘Science Advances’, ha concluido que el mecanismo se habría conservado sin apenas cambios a lo largo de millones de años de evolución y, según sus autores, puede tener implicaciones para afinar terapias de regeneración y reparación de huesos en vertebrados.

Los biólogos han empleado un robot submarino para experimentar con estos animales invertebrados en las profundidades del mar, en los que han descubierto dos tipos de transportadores de silicio en las membranas celulares: unos canales pasivos y unas proteínas que lo transportan activamente, que cooperan para conducir el silicio desde el agua de mar hasta el interior de las células, donde se forman los huesos de sílice de las esponjas.

“Se ha detectado que los canales transportadores de silicio de las esponjas se mantienen operativos incluso en humanos, donde parecen aprovisionar de silicio a las células formadoras de huesos durante ciertas fases del crecimiento óseo”, ha señalado Manuel Maldonado, investigador del CEAB.

El estudio, en el que han colaborado del Instituto Bedford de Oceanografía (Canadá) y el Museo de Historia Natural de Londres, disecciona la misteriosa anatomía de las esponjas marinas, los primeros animales que existieron sobre el planeta y de donde derivan todos los animales.

“Son organismos con una anatomía extremadamente sencilla y única. Carecen de sistema nervioso, de músculos y de órganos sensoriales, entre otras cosas; si bien contienen millones de piezas esqueléticas en el interior de su cuerpo. Mientras la mayor parte de los animales construyen sus huesos de material calcáreo –por ejemplo, los esqueletos de los corales son de carbonato cálcico y los de los humanos de fosfato cálcico–, las esponjas lo hacen con silicio”, ha detallado Maldonado.

El silicio es el segundo elemento químico más abundante en el planeta, forma parte de sedimentos, minerales y rocas del océano, donde se encuentra disuelto en el agua de mar.

Con él, las esponjas marinas elaboran un compuesto llamado sílice, cuya fórmula química es “exactamente la misma que el cristal de nuestras ventanas“, ha subrayado Maldonado, que explica que “las esponjas fabrican literalmente ‘huesos de cristal’ mediante un proceso del que nunca habíamos sabido mucho”, agrega el investigador.

Gracias al uso del robot submarino ROPOS, el equipo de investigación ha experimentado con esponjas vivas en el fondo del océano para dilucidar cómo el silicio se transporta hasta el interior de estos invertebrados.

“Hemos identificado un esquema de transporte de silicio mucho más complejo de lo que se anticipaba por tratarse de animales tan sencillos, con numerosas repercusiones para interpretar su evolución y la competencia por el uso del silicio en el océano entre los organismos silicificadores durante los últimos 65 millones de años”, ha explicado el biólogo marino.

Esta investigación podría servir para imitar industrialmente este proceso biológico y poder llegar a reparar huesos humanos mediante silicio, y permite entender las bases biológicas que apuntan a que la aportación de silicio, mediante dietas u otros tratamientos experimentales, ayuda a reparar huesos rotos en vertebrados. EFEverde

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