Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 25 de noviembre de 2015
Cuanto más conocemos a los seres vivos, más complejos y fascinantes revelan ser.Ayer se celebraron en todo el mundo los 156 años de la publicación del libro en el que Charles Darwin propuso la teoría que le ha dado coherencia a todo el pensamiento biológico desde entonces: Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida.
Sin embargo, aparte del mecanismo que Darwin propuso, se ha descubierto que los seres vivos también pueden evolucionar de otras maneras. Una de las revoluciones conceptuales más importantes en biología tuvo lugar el siglo pasado cuando, en un artículo publicado en 1967, luego de numerosos rechazos, la bióloga estadounidense Lynn Margulis (que en ese entonces firmaba como Lynn Sagan, pues estaba casada con el famoso astrónomo y divulgador del mismo apellido) propuso la insólita teoría de que los organismos podían evolucionar a partir de la simbiosis.
En 1909, el biólogo ruso Konstantín Merezhkovski propuso que los “cromatóforos” (cloroplastos) de las células vegetales habían sido originalmente bacterias fotosintéticas que habían establecido una endosimbiosis con el antecesor de las células vegetales: se habían quedado a vivir dentro de ellas, para beneficio mutuo. Por su parte, en 1922 el biólogo estadounidense Ivan Wallin propuso un origen similar para las mitocondrias presentes en todas las células con núcleo, o eucariontes.
Margulis recuperó ambas ideas, las actualizó y durante décadas amasó una enorme cantidad de evidencia para apoyar la “teoría endosimbiótica” de la evolución. Hoy es aceptada sin reservas y se encuentra en todos los libros de texto.
Gran parte de la evidencia decisiva para la teoría de Margulis provino de la genética, pues se halló que una gran mayoría de los genes de mitocondrias y cloroplastos, que son distintos de los genes del núcleo de las células, son notoriamente similares a los presentes en bacterias. Hoy el árbol de la vida que muestra la genealogía de todos los seres vivos, partiendo de bacterias (procariontes, cuyas células no tienen núcleo definido) hasta los actuales animales, plantas, hongos y protozoarios eucariontes, tiene dos gruesas ramas cruzadas donde las bacterias pasaron, en dos grandes eventos de evolución súbita, a dar origen a mitocondrias, primero, y cloroplastos, más tarde.
La transferencia horizontal de genes ha revelado que los procariontes son organismos genéticamente promiscuos: intercambian genes tan continuamente que hoy más que de genomas separados de distintas especies se habla de “pangenomas”.
Muchos biólogos han propuesto que los eucariontes también podrían estar intercambiando continuamente genes con los procariontes. ¿Qué mecanismo evolutivo es más importante para la evolución de los eucariontes: la simbiogénesis que ocurre de golpe, de vez en cuando, e introduce súbitamente un nuevo genoma a la célula, como lo planteaba Margulis, o la transferencia horizontal, continua y suave, que va acumulando paulatinamente genes procariontes en el genoma de los eucariontes?
Un estudio realizado por un grupo internacional encabezado por William Martin, del Instituto de Evolución Molecular de Düsseldorf, Alemania, y publicado en agosto pasado en la prestigiosa revista Nature, analizó más de 9 mil genes de 55 especies de eucariontes (incluida la humana) y los comparó con más de 6 millones de genes de casi dos mil especies de procariontes.
El resultado, producto de un complejo análisis bioinformático, muestra claramente que, aunque los procariontes evolucionan intercambiando información horizontalmente, en los eucariontes la transmisión vertical, de padres a hijos, es muchísimo más importante. El análisis muestra de manera muy gráfica cómo el surgimiento de mitocondrias y cloroplastos incorporó súbitamente nuevos genes a los genomas de las células precursoras de los modernos eucariontes. (El trabajo también confirma que otra propuesta hecha por Margulis en 1967, la de que los organelos celulares conocidos como cilios o flagelos eucariontes –que ella llamaba undulipodios– se originaron por la endosimbiosis con bacterias del tipo de las espiroquetas, parece no tener mayor fundamento. No siempre se puede ganar.)
Margulis, que murió en 2011, se ha convertido también en un símbolo del feminismo en ciencia. En parte por su evidente importancia como científica muchas veces menospreciada en un medio predominantemente masculino. Su trayectoria y tesón son un ejemplo para fomentar la participación y la búsqueda de igualdad para las mujeres en ciencia. Por desgracia, también se ha querido usar a la simbiogénesis para promover una visión ideológica feminista más bien dudosa, presentándola como una forma de evolución más “femenina” y cooperativa, por contraste con la selección natural, que se basa en la competencia “masculina”. Visión que, sobra decirlo, no tiene mayor fundamento en la biología seria.
En fin: al parecer, la vida es mucho más fluida de lo que pensábamos. Las especies vivas parecen ser más bien mosaicos de genes que se intercambian y modifican de manera azarosa, por los más diversos mecanismos: aquellas combinaciones que funcionan para sobrevivir en un ambiente dado son las que persisten. Trabajos como los de Darwin y Margulis no dejan de asombrarnos.
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