Los cerebros de los vertebrados tienen una variedad de tipos celulares mucho mayor que la de sus parientes más cercanos dentro de los cordados, y una nueva investigación propone que una de las claves de esa expansión apareció muy temprano en la evolución: duplicaciones completas del genoma. En lugar de sumar genes de a uno, esos episodios copiaron de golpe todo el material genético disponible y dejaron una reserva extra sobre la que la evolución pudo trabajar.
La idea no es solo que hubiera más genes, sino que parte de esas copias pudo ir especializándose con el tiempo. El estudio, publicado en Nature, comparó perfiles de actividad génica célula por célula en cerebros de humanos, ratones, lagartos, lampreas y anfioxos. Ese último animal, un cordado sin columna vertebral, funciona como una referencia útil para aproximarse a cómo era la organización ancestral antes de que surgieran los vertebrados.
Al poner esos atlas celulares lado a lado, el equipo encontró que muchas familias de células cerebrales conservadas en vertebrados no tienen un equivalente simple, uno a uno, en el anfioxo. También vio que los genes heredados de aquellas duplicaciones antiguas fueron más importantes para la aparición de nuevos tipos celulares que otras duplicaciones más pequeñas ocurridas después. Según los autores, ese patrón ayuda a explicar cómo el cerebro vertebrado fue ganando diversidad en distintas escalas, desde grupos anatómicos amplios hasta subtipos celulares más específicos.
Para reforzar esa hipótesis, los investigadores reconstruyeron estados celulares ancestrales y analizaron cómo algunas copias génicas fueron cambiando su papel con el tiempo. En vez de quedarse redundantes, muchas habrían terminado repartiéndose tareas o ajustando su nivel de actividad en distintos contextos, lo que abrió margen para nuevas combinaciones celulares. El trabajo también examinó un tipo de macroglía para ver de manera más concreta cómo esos procesos pudieron traducirse en innovaciones biológicas dentro del tejido nervioso.
El resultado no implica que la complejidad del cerebro dependa de un único evento evolutivo ni que todo pueda explicarse a partir de comparaciones computacionales. El análisis se apoya en datos de cinco especies y en reconstrucciones inferidas a partir de transcriptomas, una herramienta muy potente pero indirecta para seguir la historia profunda de los tipos celulares. Aún con esas limitaciones, el estudio ofrece una explicación amplia y comprensible para una pregunta de fondo en biología evolutiva: cómo una copia extra del genoma, ocurrida hace cientos de millones de años, pudo dejar una huella duradera en la diversidad celular de los cerebros vertebrados.
Whole-genome duplication shaped cell-type evolution in the vertebrate brain · Nature
Nature · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
Zhu, Y., Zhang, S., Wei, J., Dolgetta-Garcia, D., Jindrich, K., Liu, H., Shi, C., Pan, R., Chen, Y., Xu, Y., Li, Q., Wagner, G. P., Holland, P. W. H., Li, G., & Shimeld, S. M. (2026). Whole-genome duplication shaped cell-type evolution in the vertebrate brain. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10629-x
Relacionadas por categoría
Ver masEn moscas, un circuito nervioso coordina el corazón y el movimiento ante una amenaza
Un estudio en moscas de la fruta identifica neuronas que enlentecen el corazón y modulan el movimiento ante un estímulo mecánico, sin demostrar un mecanismo equivalente en humanos.
El cero no se procesa igual que la ausencia de un estímulo
Un experimento con magnetoencefalografía sugiere que pensar en el cero y decidir que no se percibió un estímulo dejan patrones cerebrales diferentes.
Los peces cebra filtran señales visuales al mover los ojos
En larvas de pez cebra, la visión reduce temporalmente el peso de algunos estímulos al cambiar la mirada, pero conserva mejor señales asociadas a cazar o escapar.
Más de la misma fuente
Ver masUn catalizador para modificar moléculas aromáticas en el punto preciso
Una nueva plataforma de paladio logra añadir grupos aromáticos a moléculas comunes y elegir con mayor precisión dónde ocurre la transformación.
Una edición genética de dosis única redujo lípidos en modelos preclínicos
Una edición de base dirigida al hígado redujo una proteína vinculada con lípidos durante años en animales. Aún falta demostrar seguridad y beneficio en personas.
Un modelo explora cuándo los derivados del hidrógeno pueden ayudar a descarbonizar China
Una simulación del sistema energético chino estima que transportar y almacenar energía en derivados del hidrógeno puede reducir costos en usos difíciles de electrificar, bajo supuestos concretos.
Más del mismo autor
Ver masCómo se instala Cryptosporidium en las células del intestino
Un estudio siguió paso a paso cómo Cryptosporidium se ancla a una célula intestinal y construye el límite desde el que obtiene recursos.
Partículas similares a virus mejoran la entrega de CRISPR en modelos de cerdo y pollo
Un estudio probó cápsulas microscópicas para llevar herramientas de edición genética a células, tejidos y embriones de cerdo y pollo. Aún no demuestra aplicaciones en animales vivos.
Un catalizador para modificar moléculas aromáticas en el punto preciso
Una nueva plataforma de paladio logra añadir grupos aromáticos a moléculas comunes y elegir con mayor precisión dónde ocurre la transformación.