Un evento evolutivo que ocurre una vez cada mil millones de años: la fusión de dos seres vivos (Merge)

Un evento evolutivo en mil millones de años sin precedentes: dos seres vivos se fusionan en uno

• Se descubrió que el alga Braarudosphaera bigelowii absorbió una cianobacteria llamada UCYN-A. Esto podría representar un gran salto en la evolución.

Endosimbiosis primaria: cuando un microorganismo se traga a otro

• La endosimbiosis primaria (primary endosymbiosis) ocurre cuando un microorganismo se traga a otro y empieza a usarlo como si fuera un órgano interno.
• La célula huésped le brinda al simbionte ventajas como nutrientes, energía y protección, y al final el simbionte deja de poder sobrevivir por sí solo, convirtiéndose en un órgano del huésped, es decir, en un orgánulo celular (organelle).

En la historia de la Tierra, la endosimbiosis primaria solo ha ocurrido dos veces

• Hace unos 2,200 millones de años, una arquea engulló una bacteria que se convirtió en la mitocondria; este fue el primer caso. Esto hizo posible la evolución de toda la vida compleja.
• Hace unos 1,600 millones de años, algunas de estas células evolucionadas absorbieron cianobacterias capaces de captar energía solar, que se convirtieron en cloroplastos. Esto les dio a las plantas la capacidad de hacer fotosíntesis y su color verde.

Se descubre una tercera endosimbiosis primaria en el alga B. bigelowii

• El alga B. bigelowii engulló la bacteria UCYN-A, lo que le permitió fijar nitrógeno del aire y combinarlo con otros elementos para crear compuestos más útiles. Esto es algo que las algas o plantas comunes no pueden hacer.
• El equipo de investigación confirmó que se trata de una endosimbiosis primaria mediante la proporción de tamaño entre huésped y simbionte, el control del crecimiento a través del intercambio de nutrientes, y la sincronización de la replicación y la división celular.
• UCYN-A solo puede producir alrededor de la mitad de las proteínas que necesita, y depende del alga huésped para el resto. Esta es una de las características del proceso de convertirse en un orgánulo interno.

Descubrimiento de un nuevo orgánulo: el "nitroplasto"

• El equipo de investigación indicó que UCYN-A es un orgánulo completo y lo nombró "nitroplasto" (nitroplast).
• El nitroplasto parece haber comenzado a evolucionar hace unos 100 millones de años, lo que es un periodo muy corto en comparación con la mitocondria o el cloroplasto.
• El equipo planea seguir investigando si el nitroplasto existe también en otras células y qué efectos produce.
• El nitroplasto podría usarse para dar a las plantas la capacidad de fijar nitrógeno y así aplicarse al cultivo de mejores cosechas.

La opinión de GN⁺

• La endosimbiosis primaria es un evento muy importante en la evolución de la vida, y resulta fascinante descubrir que este fenómeno sigue ocurriendo incluso en la actualidad. Vale la pena seguir de cerca qué papel terminará teniendo el nitroplasto.

• Aun así, parece que todavía hará falta mucha investigación antes de que estos resultados puedan aplicarse a la agricultura real. Otorgar a los cultivos la capacidad de fijar nitrógeno mediante ingeniería genética podría tener efectos inesperados en el ecosistema, por lo que se debe actuar con cautela.

• Si se considera que la endosimbiosis primaria que dio origen a la mitocondria y al cloroplasto ocurrió hace cerca de mil millones de años, se puede suponer que la evolución del nitroplasto aún está en una etapa temprana. Habrá que observar cómo evoluciona este orgánulo en el futuro.

• Este tipo de hallazgos muestra que los seres vivos han evolucionado mediante interacciones muy estrechas entre sí. También sugiere que la simbiosis con otros organismos ha desempeñado un papel importante en la adquisición de nuevas capacidades.

• Parece necesario comprender mejor los mecanismos y las condiciones en que ocurre la endosimbiosis primaria. Eso podría ayudar a esclarecer procesos clave de la evolución de la vida y a explorar nuevas posibilidades de aplicación biológica.

[GN⁺]

Opiniones de Hacker News

Resumen:

• La primera simbiosis que dio origen a los eucariotas podría haber sido un evento extremadamente raro, no de una vez cada mil millones de años sino quizá de una vez cada un billón de años o incluso cada 10^20 años. Esto podría ser una gran barrera para el surgimiento de vida compleja y ayudar a explicar la paradoja de Fermi.
• La simbiosis del orgánulo fijador de nitrógeno descubierto recientemente en realidad ocurrió hace 100 millones de años. Solo fue descubierta hace poco.
• La alga en cuestión, Braarudosphaera bigelowii, está rodeada por 12 placas pentagonales y tiene la forma de un dodecaedro perfecto. Es un organismo muy interesante.
• La mayoría de los insectos tienen endosimbiontes internos heredables, por lo que se pone en duda la afirmación de que la endosimbiosis primaria sea tan rara.
• Es un artículo con un título sensacionalista, y en realidad podría tratarse simplemente de que se captó por casualidad un evento que ocurre una vez cada mil millones de años, pero por lo general quizá no sean sucesos con tanto impacto ni tan memorables.
• Un tipo de maíz puede producir por sí mismo nitrógeno "fijado".