La gen¨®mica da la raz¨®n a Lynn Margulis

La historia de la vida en la Tierra se divide en dos mitades: hasta 2.000 millones de a?os atr¨¢s, solo hubo bacterias y arqueas (similares a las bacterias, aunque a menudo adaptadas a condiciones extremas); y solo entonces surgi¨® la c¨¦lula compleja (eucariota, en la jerga) de la que todos los animales y plantas estamos hechos. Fue Lynn Margulis quien explic¨® esa discontinuidad desconcertante: la c¨¦lula compleja no evolucion¨® gradualmente desde una bacteria o una arquea, sino sumando ambas en un suceso brusco de simbiosis. La gen¨®mica le da hoy la raz¨®n. Con salvedades.

Darwin se mostr¨® perplejo con el mayor salto evolutivo que se conoc¨ªa en su tiempo: el origen brusco (en las escalas de los ge¨®logos, no en la de los te¨®logos) de los animales, en la llamada explosi¨®n c¨¢mbrica, hace 540 millones de a?os. Pero el origen de la c¨¦lula moderna, o eucariota, a partir de las bacterias, es una discontinuidad mucho m¨¢s radical y fundamental. La c¨¦lula eucariota posee innovaciones fundamentales como las mitocondrias, nuestras factor¨ªas energ¨¦ticas, y los cloroplastos que permiten a las plantas alimentarse de la luz solar.

La c¨¦lula eucariota posee innovaciones fundamentales como las mitocondrias, nuestras factor¨ªas energ¨¦ticas, y los cloroplastos que permiten a las plantas alimentarse de la luz solar

Fue Margulis quien mostr¨®, en los a?os sesenta, que ese profundo misterio darwiniano ten¨ªa una explicaci¨®n bien simple. Las mitocondrias y los cloroplastos son antiguas bacterias que ya sab¨ªan hacer eso ¨Cquemar ox¨ªgeno para generar energ¨ªa y ejercer como placas fotovoltaicas, respectivamente¡ª en su antiqu¨ªsima vida libre, cercana a los or¨ªgenes de la vida en la Tierra. La c¨¦lula eucariota, el bloque de construcci¨®n de nuestro cuerpo, se origin¨® como una sociedad de microbios, y sigue si¨¦ndolo en gran medida. La teor¨ªa se procur¨® el rechazo frontal de sus colegas, y todav¨ªa no lo ha superado.

William Martin, del Instituto de Evoluci¨®n Molecular de Dusseldorf, junto a colegas de Nueva Zelanda, Israel, Irlanda y Reino Unido, publican en el art¨ªculo principal de Nature de esta semana una investigaci¨®n que puede cambiar esa situaci¨®n de la noche al d¨ªa. Comparando cerca de un mill¨®n de genes de 55 especies eucariotas (incluida la del lector) y de seis millones de microbios, han encontrado que la gran mayor¨ªa de los genes de bacterias y arqueas reconocibles en nuestros genomas avanzados provienen de sucesos simbi¨®ticos. No es tanto como demostrar la teor¨ªa de Margulis, pero es tanto como se puede pedir ahora mismo en esa direcci¨®n. Margulis muri¨® en 2011 sin recibir el premio Nobel.

¡°La teor¨ªa simbi¨®tica se remonta a un siglo atr¨¢s, y siempre fue controvertida¡±, explica a EL PA?S el jefe de la investigaci¨®n, Bill Martin. ¡°En los a?os sesenta, Margulis fue la paladina de la evoluci¨®n eucariota. Hablaba un espa?ol fluido, y fue especialmente popular en el mundo de habla hispana. Pero, como es sabido, las versiones de la teor¨ªa simbi¨®tica de Margulis tuvieron siempre un jugador problem¨¢tico: que los cilios se originaron en las espiroquetas¡±.

Los cilios son las prolongaciones m¨®viles de nuestras c¨¦lulas. Resultan familiares en las v¨ªas respiratorias y en los ri?ones, pero en realidad son esenciales en la polaridad (la br¨²jula) de todas nuestras c¨¦lulas. Tambi¨¦n permiten nadar a nuestros ancestros unicelulares, como los coanoflagelados. Su gran parecido estructural a las espiroquetas, unas bacterias que se mueven helicoidalmente como un sacacorchos, llev¨® a Margulis a proponer que los cilios, como las mitocondrias y los cloroplastos, ten¨ªan su origen en una bacteria de vida libre, la espiroqueta.

La teor¨ªa de Margulis goza de una salud excepcional en nuestros d¨ªas"

¡°Nuestro trabajo¡±, prosigue Martin, ¡°no ha hallado la menor prueba se ese aspecto concreto de la teor¨ªa endosimbi¨®tica de Margulis; pero lo que fue muy emocionante para nosotros que las ¨²nicas se?ales evolutivas en los datos que aparecen por encima del ruido de fondo implicaban a las mitocondrias, los cloroplastos y su c¨¦lula hu¨¦sped, que era una arquea; no hemos encontrado ninguna evidencia de otros suministradores de genes simbi¨®ticos¡±.

El jefe de la investigaci¨®n concluye con una afirmaci¨®n n¨ªtida: ¡°Eso significa una cosa: que la endosimbiosis fue muy importante en la evoluci¨®n de los eucariotas; ese es tal vez en principal mensaje de nuestro art¨ªculo. As¨ª que la teor¨ªa de Margulis goza de una salud excepcional en nuestros d¨ªas, aunque solo despu¨¦s de alguna peque?a reparaci¨®n¡±.