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LOS ANIMALES SOMOS TUBOS DIGESTIVOS

QUE SE MUEVEN

Desde la perspectiva de la evolución del planeta, comer como lo hacen los animales que conocemos actualmente es una actividad relativamente nueva, desde hace solo algo menos de seiscientos millones de años como máximo. Durante millones de años desde que aparecieron los primeros organismos vivos no observamos en los restos fósiles muchos cambios, hasta el punto de que se habla de los mil millones de años aburridos. Pero hace unos quinientos cuarenta millones de años se produjo un cambio profundo en los animales que vivían en la Tierra. Se discuten las razones de este fenómeno, pero la cantidad de oxígeno que había en la atmósfera aumentó de manera significativa por la aparición de la fotosíntesis. Su presencia permite un nuevo tipo de fisiología que implica respirar, es decir, adquirir oxígeno para transformar la energía química que almacenan animales y plantas en aquella que necesita el sistema nervioso o el movimiento. Usar este tipo de energía es un paso esencial en la evolución de los animales.

Los animales que existían en las primeras etapas de la evolución eran asociaciones sencillas de células muy parecidas entre ellas, que vivían de forma estática, como vemos actualmente con las esponjas. Estas esponjas tienen conductos por donde pasa el agua con los nutrientes que pueden llegar a las células que las componen. También hay animales de una sola célula, parecidos a las amebas, que pueden asociarse temporalmente para aprovechar mejor la disponibilidad de algas de las que se alimentan. Forman cavidades donde los diferentes individuos lanzan las enzimas digestivas a su alrededor y se procuran el producto de la digestión a través de zonas ventrales de su membrana. En los casos en los que el animal debe moverse, las células que lo forman se han de especializar, por ejemplo, en unos pies, y lo mismo pasa con la actividad de comer. Hay células que atrapan las fuentes de energía, otras las digieren y otras transfieren el producto de la digestión al conjunto de las células del organismo porque todas necesitan recibir algún tipo de alimento.

En algunos de los animales primitivos aparecieron cavidades donde podían atrapar y digerir lo que los alimentaba. Estas cavidades son invaginaciones de la epidermis y suelen tener un control de entrada, que denominamos la boca, que se abre cuando sus sentidos avisan de que hay alimento cerca de ellos. Para que la boca funcione son necesarios sistemas de comunicación entre las células que detectan las señales externas y las que producen movimiento. También hay células que coordinan el conjunto y que son de naturaleza nerviosa. En los animales son necesarias, por lo tanto, funciones especializadas del cuerpo, como los sentidos, el movimiento o la digestión, y maneras de comunicar las diferentes funciones entre ellas, lo que requiere un sistema nervioso.

Después de la digestión de lo que comen, estos animales deben liberarse de los residuos que no pueden digerir, y lo pueden hacer por la boca o por algún orificio que aparece de forma esporádica en la pared de la cavidad interna. Una gran novedad se produjo en los animales cuando esta cavidad se abrió de manera duradera por algún punto del cuerpo para evacuar los residuos de los alimentos que no son útiles para la nutrición del animal. De este modo, el sistema digestivo del animal en conjunto acaba formando un tubo. El ano, como la boca, es otra de las novedades cruciales que los animales incorporaron de manera generalizada y esto indica las ventajas que ofrece para su vida. Les permite, por ejemplo, comer por un extremo, digerir los alimentos y expulsarlos de manera simultánea por el otro extremo. Desde hace unos seiscientos millones de años el tubo digestivo ha estado en el centro de la vida de todos los animales.

Los restos de los animales fósiles que hemos encontrado nos indican que en aquel periodo se produjo la aparición de una enorme diversidad de especies que son el origen de los animales que existen actualmente. Es un fenómeno extraordinario que se descubrió a finales del siglo XIX y que se conoce como la explosión del Cámbrico y que ya intrigó a Charles Darwin. No sabemos las razones exactas de estos cambios tan dramáticos que se vivieron de forma casi simultánea en las poblaciones de animales de todo el planeta –y que pueden ser debidas a algún fenómeno geológico o al aumento de oxígeno en la atmósfera producido por los organismos fotosintéticos–, pero el hecho es que en aquel periodo aparecieron muchas nuevas especies. Se ha dicho también que lo que pasó es simplemente una consecuencia del éxito del modelo de estructura de los animales que se había desarrollado a partir de aquel periodo. Este modelo consiste en una estructura con simetría bilateral, que encontramos en todos los animales, y donde en la parte central el tubo digestivo –a través del cual el animal adquiere todo aquello que necesita para vivir– lo transforma, lo incorpora al organismo y expulsa lo que sobra por un extremo.

Desde que podemos analizar el ADN de los organismos vivos y compararlos, sabemos que el modelo de estructura corporal de los animales tiene una correspondencia con la multiplicación de un conjunto de genes, que son los que determinan el desarrollo de órganos más complejos. De este modo, analizando su genoma podemos rastrear cómo los animales fueron adquiriendo una mayor complejidad del mismo modo que lo observamos en los restos fósiles que encontramos en las rocas. El hecho es que desde los erizos de mar o los gusanos hasta los mamíferos, pasando por los insectos y reptiles, el cuerpo de los animales se puede considerar un tubo digestivo rodeado de un conjunto de órganos auxiliares. Los animales fueron desarrollando sentidos más complejos para analizar el medio en el que viven: les permiten detectar la luz, el sonido, o compuestos químicos que están disueltos en el agua o que son volátiles, y también la proximidad o la temperatura de objetos. Los datos pueden transmitirse directamente a sistemas que producen movimiento mediante procesos sencillos, como ya ocurre en las bacterias con sus flagelos, pero que puede complicarse cuando el animal dispone de un sistema muscular complejo como el de los animales. Gracias a las propiedades eléctricas y químicas de las neuronas, el sistema nervioso transmite la información de forma rápida, integra los datos que llegan de los diferentes sentidos y permite coordinar el sistema muscular. Los animales desarrollan también sistemas de protección y sostén que pueden ser externos, como la piel o la cubierta de los insectos, o internos, como el esqueleto de los vertebrados. Y por supuesto, cualquier animal necesita que los alimentos se puedan digerir, es decir, descomponerse en elementos más sencillos, que se transportan por las paredes del intestino hacia el interior del organismo. Cuando el animal se hace más complejo, los nutrientes se han de transportar por el organismo gracias a un sistema circulatorio para transformarlos y almacenarlos y, sobre todo, para que los millones de células que lo componen tengan acceso a la energía y a aquellos materiales que les permiten ejercer su función.

En el centro de todos los animales está, por lo tanto, el tubo digestivo, que está rodeado de un conjunto de órganos accesorios que constituyen una estructura determinada por la información genética característica de cada especie y que forma el cuerpo con sus diferentes órganos y tejidos. El tubo digestivo por los extremos está en contacto con el exterior y por tanto es como una segunda piel que se repliega en el interior. En los animales más complejos, este tubo se ha diversificado en diferentes partes, como la boca, que permite triturar el alimento y empezar la digestión; el esófago, que lo conduce al estómago, y las partes sucesivas del intestino, donde se degradan los alimentos en sus componentes para poder ser transferidos en el interior del cuerpo y ser utilizados. En este proceso sabemos que las funciones del intestino necesitan la cooperación de microorganismos que conviven en el sistema digestivo, evitan la proliferación de infecciones perjudiciales y colaboran en la digestión. De este modo, la piel interna que constituye el tubo digestivo tiene la función de defensa que tiene siempre la piel, que es protegerse de los ataques de organismos externos. Este hecho lo vemos cuando a veces una patología de diferentes orígenes puede llegar a producir la perforación de la pared del intestino. Entonces, los microorganismos que lo pueblan pueden infectar las regiones internas del cuerpo, lo que puede ser extremadamente grave. Por otro lado, el intestino ha de empujar el alimento desde la boca hasta el ano y secretar todo aquello que no se ha podido digerir. Las paredes del intestino deben ser también bastante permeables para que los productos de la digestión entren en el organismo y se esparzan por él.

Alimentarse correctamente implica para todos los animales dedicar una gran parte de su actividad a recorrer y observar el entorno en busca de alimentos, identificar aquellas plantas o animales que pueden ser comidos y evitar todo aquello que puede ser perjudicial, para finalmente introducirlo en su sistema digestivo. La evolución de los animales ha hecho que este proceso pueda llegar a ser muy complejo, pero sin duda es muy eficaz, ya que permite que el animal se alimente de manera correcta. Todos los animales tenemos que explorar el mundo de modo continuo en busca de comida y decidir qué introducimos en nuestro tubo digestivo. Que las especies animales, y la humana no es ninguna excepción, hayan llegado a ser como son es, en gran parte, el resultado de haber tenido éxito en esta empresa, que no acaba nunca mientras el animal siga con vida.