¿Sería posible –se preguntó aquella bióloga– que estos orgánulos fueran en realidad descendientes de antiguas bacterias, reclutadas en un pasado lejano por otras células para usarlas como centrales de energía internas? Un fenómeno semejante era ya bien conocido y tenía un nombre en biología: la simbiosis, una asociación de mutuo beneficio.
El gran problema del origen de la vida en la Tierra es que no había nadie allí para observarlo, por lo que el nacimiento de los primeros organismos terrestres continuará siendo eternamente la materia oscura de la biología, una incógnita abierta a hipótesis de imposible demostración. Entre ellas, la teoría de la endosimbiosis o simbiogénesis es una de las respuestas más plausibles y brillantes para explicar la aparición de las células eucariotas, constituyentes de todo organismo vivo que no sea una bacteria o una arquea.
La entonces joven científica autora de la teoría fue Lynn Margulis, de soltera Alexander (5 de marzo de 1938- 22 de noviembre de 2011), uno de los personajes más influyentes de la biología del siglo XX. Y ello a pesar de que sus propuestas (en los márgenes de la ciencia establecida) le granjearon fama de heterodoxa, cuando no de rebelde. Intelectualmente precoz, su vida personal tampoco se quedó atrás: a los 42 años ya se había divorciado dos veces, la primera del astrónomo Carl Sagan y la segunda del químico Thomas Margulis.
LA SIMBIOGÉNESIS
Margulis admiraba el trabajo de Charles Darwin, pero opinaba que sus sucesores neodarwinistas no habían logrado explicar las incógnitas que dejó planteadas el naturalista inglés; entre ellas y sobre todo, la fuente de las variaciones que impulsa la evolución. Según Margulis, las mutaciones genéticas aleatorias no bastaban para explicar la capacidad de la evolución biológica de inventar rasgos nuevos en los seres vivos.
La teoría de la endosimbiosis o simbiogénesis de Margulis es una de las respuestas más plausibles para explicar la aparición de las células eucariotas. Crédito: Christoph Burgstedt / Alamy Stock PhotoLa teoría de la endosimbiosis o simbiogénesis de Margulis es una de las respuestas más plausibles para explicar la aparición de las células eucariotas. Crédito: Christoph Burgstedt / Alamy
La joven bióloga fue más allá y recogió las ideas de pioneros como el estadounidense Ivan Wallin y el ruso Konstantin Mereschkowski, que habían postulado la simbiosis entre organismos simples como fuerza creadora de seres más complejos. El estudio de Margulis fue rechazado por 15 revistas científicas, y finalmente se publicó en marzo de 1967 sin ninguna repercusión inicial. Según recogía el diario británico The Telegraph en el obituario dedicado a Margulis tras su fallecimiento en 2011, una de sus solicitudes de financiación para sus proyectos recibió la siguiente réplica: “Su investigación es basura. No se moleste en volver a solicitar”.
Pero Margulis no desistió. En 1970 desarrollaba su teoría en el libro Origin of Eukaryotic Cells. A través de los años, la simbiogénesis ha ido ganando apoyo experimental: en los años 70 se descubrió que los genes de las mitocondrias y los cloroplastos se parecían más a los de ciertas bacterias que a los de las células eucarióticas a las que pertenecen. En la pasada década un estudio vino a prestar nueva y extensa credibilidad a la teoría de la endosimbiosis. Un equipo de investigadores dirigido por el biólogo evolutivo William F. Martin, de la Universidad Heinrich Heine de Dusseldorf (Alemania), comparó casi un millón de genes de 55 especies eucariotas y más de seis millones de genes de procariotas, un análisis exhaustivo que solo hoy es posible gracias al uso de avanzadas herramientas bioinformáticas.
BBVA-OpenMind-Yanes-Lynn Margulis pionera de la sostenibilidad_2 Según Margulis, las mutaciones genéticas aleatorias no bastaban para explicar la capacidad de la evolución biológica de inventar rasgos nuevos en los seres vivos. Crédito: Science Lab / Alamy Stock PhotoSegún Margulis, las mutaciones genéticas aleatorias no bastaban para explicar la capacidad de la evolución biológica de inventar rasgos nuevos en los seres vivos. Crédito: Science Lab / Alamy Stock Photo
La investigación, publicada en Nature, rastreaba el origen de los genes bacterianos que forman parte integral del ADN presente en el núcleo celular de los organismos superiores, incluidos los humanos. Y frente a la posibilidad de que estas innovaciones genéticas pudieran haberse colado en nuestras células por un largo y continuo proceso gradual de transferencia de genes al azar, los resultados muestran que, por el contrario, la huella bacteriana en nuestro ADN es el producto de un salto evolutivo brusco que corresponde a la adquisición de las mitocondrias (o de los cloroplastos, en el caso de los vegetales).
“Lo que hemos mostrado es que la contribución genética de los ancestros endosimbióticos de plástidos y mitocondrias al material genético de partida del linaje eucariótico fue mucho mayor de lo que nadie había sospechado”, resumía Martin a OpenMind. “Los eucariotas adquirieron genes de los procariotas en el origen de la mitocondria y en el origen de los plástidos”, añadía, lo que supone “un clamoroso apoyo a la teoría endosimbiótica”. Para Martin “el caso está cerrado: no hay una alternativa científica aceptable a la teoría de que los cloroplastos y las mitocondrias surgieron de endosimbiontes”.
BBVA-OpenMind-Yanes-Lynn Margulis pionera de la sostenibilidad_3 La huella bacteriana en nuestro ADN es el producto de un salto evolutivo que corresponde a la adquisición de las mitocondrias (o de los cloroplastos, en el caso de los vegetales). Crédito: Sergi Escribano/Getty ImagesLa huella bacteriana en nuestro ADN es el producto de un salto evolutivo que corresponde a la adquisición de las mitocondrias (o de los cloroplastos, en el caso de los vegetales). Crédito: Sergi Escribano/Getty Images
Martin rememoraba las discusiones que mantenía con Margulis, en las que ambos discrepaban sobre ciertos aspectos. Y sin embargo, proseguía el biólogo, “ser criticado por Lynn (y ella me criticó mucho) era realmente un honor”. En el fondo “solo nos separaba un centímetro en estas cuestiones, mientras que ella estaba a millas de distancia de los neodarwinistas”, recordaba. El tiempo y la ciencia han acabado por dar la razón a la científica rebelde. “Ojalá hubiera vivido para verlo”, concluía William F. Martin.
LA HIPÓTESIS GAIA
Hoy la teoría de la endosimbiosis se considera ampliamente aceptada. Y aunque no todas las ideas originales de Margulis han obtenido evidencias que las apoyen, la simbiogénesis se contempla como un mecanismo que ha podido aportar otras innovaciones dentro de las teorías evolutivas actuales. Por ejemplo, los líquenes se formaron por la asociación de algas y hongos, pero se ha propuesto que estos últimos pudieron ayudar a la colonización terrestre de las plantas, si bien muchas especies vegetales después prescindieron de esta simbiosis.
BBVA-OpenMind-Yanes-Lynn Margulis cientifica rebelde y pionera de la sostenibilidad_4 La hipótesis Gaia es una visión de la Tierra como un gran sistema complejo formado por los seres vivos y su entorno, cuya autorregulación en un equilibrio dinámico permite la existencia y la continuidad de la vida. Crédito: Sergey Pakulin/Getty ImagesLa hipótesis Gaia es una visión de la Tierra como un gran sistema complejo formado por los seres vivos y su entorno, cuya autorregulación en un equilibrio dinámico permite la existencia y la continuidad de la vida. Crédito: Sergey Pakulin/Getty Images
Pero existe una faceta más por la que hoy se recuerda a Margulis, y que no fue algo separado de su trabajo científico, sino una consecuencia natural: fruto de su propuesta de la teoría endosimbiótica, la bióloga defendía la cooperación entre especies como motor de la evolución frente a la interpretación exclusivamente competitiva del neodarwinismo. Bajo esta idea de la colaboración en la naturaleza, en los años 70 Margulis desarrolló, junto al químico británico James Lovelock, la hipótesis Gaia; una visión de la Tierra como un gran sistema complejo formado por los seres vivos y su entorno, cuya autorregulación en un equilibrio dinámico permite la existencia y la continuidad de la vida.
La hipótesis ha sido muy discutida, se han distinguido diferentes versiones y las más extremas han sido criticadas como pseudociencia, por su aproximación de la Tierra como un gran organismo con una especie de propósito. Pero no cabe duda de que ha sido muy influyente en el empuje de la conservación medioambiental. En 1991 la propia Margulis definió la “economía verde” como aquella que contempla la actividad humana como un componente embebido en los ecosistemas, una descripción que todavía es citada a menudo y que inspira un concepto muy presente hoy en la política, la economía y la sociedad: el desarrollo sostenible.
Javier Yanes
Nota del editor: Texto original de septiembre de 2015 actualizado por el autor
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