Simbiogénesis
Alberto González Fairén |
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La Teoría
clásica de la Evolución por Selección
Natural, tal como la formuló Charles Darwin en 1859,
sostiene que los seres vivos mejor adaptados a su entorno
son los que más probabilidades tienen de sobrevivir
en la dura competencia que se establece entre ellos, y de
dejar así sus descendientes en la siguiente generación.
El avance de la Genética moderna, a partir del redescubrimiento
de los trabajos de Gregor Mendel en 1900, introdujo el concepto
de las mutaciones por azar como causa principal de variación
entre los seres vivos y, por ende, de existencia de ejemplares
mejor y peor adaptados. La consideración de las mutaciones
aleatorias en la composición química de los
genes como motor evolutivo de primer orden fue la base de
la Teoría Sintética de la Evolución,
dibujada por Theodosius Dobzhansky en 1937. Este concepto
de la evolución ha pervivido durante casi todo el
siglo pasado, y aún hoy mantiene, al menos, cierta
vigencia. Sin embargo, desde hace algunas décadas,
avanza con fuerza idea de que es la asociación y
cooperación entre los seres vivos, y no la competencia,
lo que mueve el motor evolutivo. En estas ideas, nacidas
de los estudios de biólogos rusos y alemanes de principios
del siglo XX y defendidas hoy por Lynn Margulis, se basa
la Teoría de la Simbiogénesis, según
la cual la adquisición de nuevos genes por fusión
simbiótica es la fuente principal de la variación
genética. |
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os trabajos
de Margulis (figura 1) demuestran que la acumulación de mutaciones
lleva siempre al empobrecimiento y última extinción
de las especies, nunca a la generación de especies nuevas.
La especiación se produce por simbiogénesis, como ilustra
el siguiente ejemplo: el género Convoluta, un platelminto marino,
incluye al menos tres especies: C. roscoffensis, totalmente
verde y fotosintético, porque alberga algas verdes del género
Platymonas en todas sus células; C. paradoxa, de color
pardo y fotosintético debido a que tiene diatomeas; y C.
convoluta, que carece de color, no tiene simbiontes, y es heterótrofo
(figura 2). Por tanto, el género Convoluta incluye tres organismos
estrechamente relacionados en origen, pero muy diferentes en aspecto
y metabolismo, según el proceso de simbiogénesis que
han seguido en uno u otro caso. El origen de los nombres es muy anterior
al conocimiento profundo de las causas finales de la diferenciación:
los botánicos y zoólogos del siglo pasado describían
y denominaban, y la Teoría de la Simbiogénesis explica
el porqué de las diferencias a la luz de la especiación
simbiótica. La lista de ejemplos similares al anterior que
Margulis ofrece para basar la Teoría de la Simbiogénesis
superaría con mucho la extensión de esta revista. |
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En mayo de 2005 se presentaron nuevas pruebas de procesos
de simbiosis que datan de hace millones de años. El grupo de
Xunlai Yuan, de la Universidad china de Nanjing, describió
fósiles de organismos similares a líquenes, con hifas
filamentosas asociadas a cianobacterias cocoidales o algas, descubiertos
en formaciones sedimentarias de hace entre 551 y 635 millones de años
en el sur de China. Los talos cocoidales no muestran evidencia alguna
de reacciones adversas por parte del huésped, que indiquen
resistencia ante un posible microparasitismo; ni tampoco aparecen
malformaciones celulares o anormalidades morfológicas en las
hifas. Además, en el mismo grupo fósil aparecen talos
no asociados a hongos, lo que implica que las bacterias habrían
funcionado como fotobiontes facultativos, capaces de asociarse a hongos
para formar líquenes o de tener vida libre. La importancia
del descubrimiento radica en que estos fósiles son la prueba
definitiva de que los hongos desarrollaron patrones simbióticos
con fotoautótrofos antes de la evolución de las plantas
vasculares. Además, estos fósiles indican que los primeros
pasos hacia la simbiosis entre hongos y fotoautótrofos (y,
por ende, el origen de los líquenes) comenzaron como interacciones
facultativas con cianobacterias.
Y tan sólo hace dos meses, en octubre de este año, Noriko
Okamoto e Isao Inouye, de la Universidad de Tsukuba, en Japón,
presentaron pruebas de que la endosimbiosis es un proceso que sigue
sucediendo. Su trabajo describe las primeras etapas de una endosimbiosis
en proceso entre el protista Nephroselmis y el dinoflagelado Hatena
(figura 3). Nephroselmis puede mantener vida libre o puede habitar
en el interior de Hatena. En endosimbiosis, conserva su núcleo,
mitocondrias, plástidos y, en algunos ejemplares, el Aparato
de Golgi; pero ha perdido los flagelos, el citoesqueleto y el sistema
de endomembranas, lo que hace que los organismos que han entrado en
simbiosis sean incapaces de mantener vida libre. En correspondencia,
Hatena es capaz de guiarse por fototaxis cuando tiene protistas endosimbiontes,
y pasa de ser depredador a desarrollar autotrofía. Okamoto
e Inouye están ahora intentando demostrar que ha habido transferencia
lateral de genes entre ambos microorganismos, ya que tal proceso es
un paso clave en la evolución de las plantas y las algas modernas. |
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| En definitiva, es el intercambio y adquisición
de genomas lo que lleva al progreso evolutivo. En este fenómeno,
denominado simbiogénesis, conjuntos enteros de genes, e incluso
organismos completos con su propio genoma, son asimilados e incorporados
por otros. En palabras de Margulis: “Los protagonistas de la
historia del origen de las especies son bacterias rápidas y
decididas, junto con expertos arquitectos protistas sobre una Tierra
tectónicamente activa bajo un Sol energético. Guerras,
alianzas, extraños encuentros sexuales, uniones, treguas y
victorias constituyen los dramas de esta historia. Mutaciones aleatorias
de ADN, de consecuencias originalmente destructivas, dan cuenta tan
sólo de sus inicios. Los seres vivos son los verdaderos protagonistas.
La saga evolutiva entera sobre cómo las especies se originaron
y se extinguieron puede constituir la narración más
grande jamás contada”. |
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| Madrid, España, 10 de Julio de 2006. |
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