Simbiogénesis, teorías de la aparición de las primeras células eucariotas

Como ya se conoce, la evolución se puede definir como un proceso mediante el cual los seres vivos sufren cambios tanto en su fenotipo como en su conformación genética, lo que hace que puedan adaptarse a los cambios ambientales, también a manera de presentar mejores herramientas para la supervivencia cuando es exigido, bien sea por competencia de otras especies que cohabiten con ellos, o mostrar mejoras en el proceso reproductivo, que permita asegurar que una especie perdure en el tiempo. En este artículo hablamos de la simbiogénesis y sus controversias.

En efecto, para lograr entender todos los cambios de los seres vivos y sus repercusiones, los científicos y en especial los biólogos estudiosos de la evolución han propuesto diferentes teorías, que tratan de explicar el origen de estos cambios y cómo suceden en los diferentes organismos.

Una de las teorías que ha sido más debatida tanto en apoyo como en contraposición, es la simbiogénesis, la cual para el año 1967 vuelve a considerarse, en el momento que Lynn Margulis explicó la teoría endosimbiótica seriada, pero sus comienzos se remontan al año 1909, cuando el ruso Konstantín Merezhkovski utilizó la palabra simbiogénesis por primera vez, dando a conocer que los cloroplastos provienen de simbiosis, mientras que el núcleo proviene de una bacteria de vida libre. Otros investigadores hicieron sus postulaciones basadas en estos estudios sin contar con mucho éxito.

La teoría de la simbiogénesis sostiene que los individuos u organismos que viven en simbiosis, es decir, aquellos que tienen la capacidad de vivir juntos para un beneficio mutuo, establecen una asociación perdurable en el tiempo, que además pueden transferirse el material genético total o parcialmente, creando así organismos que poseen capacidades particulares de las especies participantes, dando de esta manera la generación de nuevas especies con tejidos, comportamientos, reproducción y metabolismo independientes. No obstante, existe un sector discrepante en la medida que considera más relevante el papel que juegan las mutaciones como mecanismo evolutivo de las especies.

Origen de la simbiogénesis

La simbiogénesis surgió cuando se trataba de explicar el paso evolutivo de las células procariotas a las eucariotas, en estas investigaciones se tiene constancia de cómo las primeras células se fusionaron con otras para ir formando, por medio de lo que se denomina simbiosis seriada, lo que hoy conocemos como célula eucarionte. Para explicar dicho proceso se establecieron tres sucesiones de simbiosis que se describen a continuación:

Primera fusión simbiótica

La primera fusión simbiótica la realizó una espiroqueta, que es una bacteria Gram negativa con estructura en forma helicoidal y con gran habilidad para nadar; dicha fusión tuvo lugar con una bacteria que utiliza como fuente de energía en su metabolismo el azufre, dando como resultado al primer eucarionte con las característica de las dos partes, además se convertiría en el precursor de todos los organismos pluricelulares.

Segunda fusión simbiótica

Es necesario recordar que estos organismos vivían en su tiempo en un ambiente donde el oxígeno empezaba a ganar espacios, lo que resultaba tóxico para muchos de ellos, de tal forma que estos se limitaban a ambientes restringidos. Es aquí, y a través de la necesidad de poder tolerar y utilizar el oxígeno, que surge la segunda fusión simbiótica, en la cual el organismo primitivo se fusiona con una célula de vida libre con capacidad de metabolizar el oxígeno. Gracias a esta fusión se da origen a lo que hoy conocemos como mitocondria, que es el orgánulo encargado de la respiración celular, proporcionando energía necesaria para el buen funcionamiento. A partir de esta fase se derivan los animales y hongos.

Fusión por las que derivaron las plantas fotosintéticas

Por último, y no menos importante, está la fusión de las que se derivaron las plantas fotosintéticas, gracias a la unión de células en formación con células fotosintéticas, las cuales tienen la capacidad de utilizar la energía procedente del sol, de tal suerte que una vez en vida simbionte se transforman en lo que hoy conocemos como cloroplastos.

Puntos a favor de la teoría de la simbiogénesis

Basándonos en lo mencionado con anterioridad, es decir, del paso de procarionte a eucarionte, la teoría de la simbiogénesis tiene varios puntos a favor que vale la pena mencionar. Tal es el caso de los organelos, que aparecen en los eucariotas, gracias a la fusión de diferentes bacterias, luego de muchas controversias se sabe que las mitocondrias y cloroplastos poseen un ADN autónomo, íntimamente relacionado a las bacterias, además, dichos organelos gozan de independencia dentro de las células, logrando sintetizar proteínas propias y que pueden ser usadas para su replicación, lo que da origen a organelos hijos.

Puntos en contra para la aceptación de la simbiogénesis

Si bien algunos científicos apoyan la teoría de la simbiogénesis constatando que los organelos aparecieron por la fusión entre bacterias, hay otros que han buscado explicaciones para la presencia de estos sin necesidad de realizar la simbiosis, y proponen que dichas estructuras son producto de evaginaciones de la membrana, así como sucede con el núcleo; además, se replica que en el ADN de los organelos existen partes solo de los eucariotas y en caso de que fuesen bacterias, estas no pudiesen vivir por sí solas fuera de la protección celular, de igual forma la célula hospedadora no podría vivir sin ellos. Finalmente existen otras estructuras como los flagelos que son muy distintos a los que están presentes en los procariotas.

Autores consultados

• – Guerrero, R.; Margulis, L.; Berlanga, M. (2013)
• – Saga, L. (1967)
• – Salgado, L.; Arcucci, A. (2016)
• – Sepúlveda, E. (2012)