CUATRO CHICOS DE CUIDADO….EL VENENO EN LOS ARÁCNIDOS
De entre toda la diversidad de pócimas en la naturaleza, el veneno de los animales es una de las innovaciones evolutivas más sobresalientes. El veneno, producido en glándulas especializadas, es una mezcla compleja de componentes bioactivos (en su mayoría proteínas) cuya función es interrumpir los procesos bioquímicos y fisiológicos en los organismos que tienen la mala fortuna de ser inyectados. Diversos animales han evolucionado veneno, desde las medusas (como la “avispa de mar”, uno de los animales más venenosos), hasta los ornitorrincos.
En los arácnidos el veneno ha aparecido en cuatro de los once linajes actuales: en los ácaros (Orden Acari), en las arañas (Orden Araneae), en los alacranes (Orden Scorpiones) y en los pseudoescorpiones (Orden Pseudoscorpiones) (Figura 1). Estos animales han desarrollado diversas proteínas que utilizan a su favor para alimentarse o incluso defenderse de sus depredadores. Por ejemplo, los ácaros parásitos (como las garrapatas) utilizan enzimas que evitan la coagulación de la sangre en mamíferos para poder alimentarse de la misma; las arañas y los alacranes utilizan toxinas (de naturaleza proteica) para paralizar a sus presas (regularmente insectos), a través del bloqueo de los canales iónicos. Hasta el momento, desconocemos la diversidad de los componentes de veneno de los pseudoescorpiones, aunque afortunadamente existen algunos proyectos enfocándose en ello hoy en día. Pero entonces, ¿Cuántas veces ha aparecido el veneno en los grupos de arácnidos?
Figura 1. Los cuatro Ordenes de arácnidos con especies venenosas: (a) una araña de la familia Salticidae (Orden Araneae) (Imagen tomada de internet); (b) una garrapata (Orden Acari) (Imagen tomada de internet); (c) un pseudoescorpión (Orden Pseudoscorpiones) (Imagen tomada de internet); (d) un alacrán (Orden Scorpiones) (Fotografía por C. Santibáñez); (e) los quelíceros modificados de una araña (Imagen tomada de internet); (f) el aparato bucal modificado de una garrapata (Imagen tomada de Macropod); (g) la ubicación de las glándulas de veneno en la quela de los pseudoescorpiones (Imagen tomada de Weygoldt: La biología de los pseudoescorpiones); (h) telson (aguijón) de un alacrán (Fotografía por C. Santibáñez).
Para poder contestar esta pregunta es necesario revisar el árbol de la vida de los arácnidos. Por el momento, la posición de los ácaros y de los pseudoescorpiones es incierta, pero consideremos dos escenarios posibles. En el primer escenario, ambos taxones divergieron antes que los demás, por lo tanto, el veneno pudo haber aparecido temprano en la evolución de los arácnidos, una única vez, con la subsecuente desaparición en la mayoría de estos animales (a excepción de las arañas y de los alacranes, Sharma et al., 2014). En el segundo escenario, los ácaros y los pseudoescorpiones son arácnidos que divergieron a diferentes tiempos, por lo tanto, el veneno apareció más de una vez siendo resultado de una evolución convergente en estos cuatro linajes.
Independientemente de la posición de estos organismos, hay otro aspecto a considerar: la posición de las glándulas que producen el veneno. En los ácaros el veneno se produce en las glándulas salivales y en las arañas están localizadas en los apéndices bucales (los quelíceros); en tanto que, en los pseudoescorpiones estas se localizan en los dedos de la quela del pedipalpo y en los alacranes en el telson (Figura 1).
Es importante recalcar a estas alturas de la Arac’nota que, dentro de estos cuatro grupos, los alacranes son el único grupo en el cual todas las especies son venenosas. Es decir, no todas las especies de ácaros, arañas y pseudoescorpiones poseen veneno. Por lo tanto, la evolución del veneno dentro de estos linajes es también interesante. Por ejemplo, hipótesis recientes sobre la evolución de los alacranes, plantea que existen dos grandes grupos, que interesantemente refleja la toxicidad del veneno. El primer grupo, incluye a todas las especies que poseen toxinas neurotóxicas que pueden dañar al hombre, en tanto que el segundo grupo, sólo incluye a un grupo de especies peligrosas para el hombre (Sharma et al., 2015); sin embargo, el tipo de veneno es necrotóxico, como el de la araña violinista (ver nuestra Arac’nota del mes de Abril 2017). Estos dos grupos han evolucionado diferencias importantes en el veneno por más de 350 millones de años (Sharma et al., 2018).
Con respecto a las arañas, recientemente se ha propuesto que la familia de la araña más venenosa (Atrax robusta, Figura 2) está relacionada cercanamente con otra familia de arañas venenosas, que dada su morfología, no se habían considerado cercanas (Hedin et al., 2018). Esto nos lleva a pensar que aún existe un largo camino por recorrer para elucidar el origen del veneno en estos animales. Es de sumo interés el contar con un marco evolutivo sólido para mapear el origen de ciertos componentes tóxicos en estos animales.
Figura 2. Hipótesis filogenética (resumida) obtenida del análisis filogenómico de la familia Hexthelidae que muestra las relaciones evolutivas cercanas entre las tarántulas más venenosas. Imagen modificada de Hedin et al. (2018).
Por último, no todo es color rojo y peligroso en la evolución del veneno en los arácnidos, quiero recordarles que algunos de estos componentes tienen un enorme potencial en el desarrollo de fármacos para tratar diversas enfermedades (Ortiz et al., 2015), por lo que el estudio continuo del veneno en estos animales es de suma importancia. Les recomiendo ampliamente vean el documental llamado Evolution of Venom (disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=xsFVPh5syvM) ¡Hasta la próxima!
Referencias
- Sharma et al. 2014. Phylogenomic interrogation of Arachnida reveals systemic conflicts in phylogenetic signal. Mol. Biol. Evol. 31 (4):2963-84.
- Sharma et al. 2015. Phylogenomic resolution of scorpions reveals multilevel discordance with morphological phylogenetic signal. Proc. R. Soc. B 282: 20142953.
- Sharma et al. En prensa. A revised dated phylogeny of scorpions: Phylogenomic support for ancient divergence of the temperate Gondwanan family Bothriuridae. Mol. Phylogen. Evol.
- Hedin et al. 2018. Phylogenomic reclassification of the world’s most venomous spiders (Mygalomorphae, Atracinae), with implications for venom evolution. Sci. Rep. 122: 37-45.
- Ortiz et al. 2015. Scorpion venom component as potential candidates for drug development. Toxicon, 93: 125-135.
©Arácnidos
Editor: Ricardo Paredes.
