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La teoría de la endosimbiosis es uno de los pilares fundamentales en nuestra comprensión de la evolución celular. Propuesta por primera vez por Lynn Margulis en la década de 1960, esta teoría revolucionaria ha transformado nuestra comprensión de cómo surgieron los organismos eucariotas complejos a partir de ancestros procariotas más simples. En este artículo, exploraremos en detalle la teoría de la endosimbiosis, su evidencia y su impacto en nuestra comprensión de la diversidad y la complejidad de la vida en la Tierra.
¿Qué es la teoría endosimbiótica?
La teoría endosimbiótica plantea que las células eucariotas se originaron a partir de la asociación simbiótica entre procariotas ancestrales.
La endosimbiosis es un proceso mediante el cual un organismo vive dentro de otro organismo, estableciendo una relación simbiótica mutuamente beneficiosa. En el contexto de la teoría de la endosimbiosis, se refiere específicamente a la incorporación de un microorganismo procariota por parte de otra célula más grande, que eventualmente se convierte en el hospedador de la bacteria.
En esta relación, el procariota más pequeño fue engullido por uno de mayor tamaño. En lugar de ser digerido, el organismo más pequeño sobrevivió y se incorporó al citoplasma de su huésped. A lo largo de la evolución, ambos organismos desarrollaron una dependencia mutua dando lugar a una relación simbiótica permanente . Los descendientes del huésped contenían el organismo simbionte, lo que condujo a la formación de los orgánulos presentes en las células eucariotas.
Lynn Margulis, una destacada bióloga evolutiva, fue la mente visionaria detrás de la teoría de la endosimbiosis. Aunque inicialmente su teoría fue recibida con escepticismo, con el tiempo se ha convertido en una piedra angular de la biología evolutiva.
De acuerdo a esta teoría las células procariotas serían las precursoras de:
Mitocondrias: Se cree que las mitocondrias evolucionaron a partir de bacterias aeróbicas que fueron englobadas por células primitivas. Estas bacterias proporcionaron a las células hospedadoras una fuente de energía a través de la respiración aeróbica, mientras que las células proporcionaron un entorno estable y nutrientes a las bacterias.
Cloroplastos: Se cree que los cloroplastos evolucionaron a partir de cianobacterias fotosintéticas que fueron incorporadas por células. Estas cianobacterias proporcionaron a las células hospedadoras la capacidad de realizar la fotosíntesis y sintetizar nutrientes a partir de la luz solar, mientras que las células proporcionaron un entorno protegido y nutrientes a las cianobacterias.
Organelos no fotosintéticos: Además de las mitocondrias y los cloroplastos, se han propuesto otros ejemplos de endosimbiosis para explicar el origen de ciertos organelos celulares. Por ejemplo, se ha sugerido que los flagelos de las células eucariotas podrían haber evolucionado a partir de bacterias móviles que fueron internalizadas por células hospedadoras primitivas.
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| Imagen: Wikipedia |
Recientemente, se ha reportado un evento de endosimbiosis entre un alga (Braarudosphaera bigelowii) y una cianobacteria (UCYN-A) fijadora de nitrógeno. Este proceso refleja los eventos descritos por Margulis, donde una célula huésped incorpora una bacteria que eventualmente se convierte en un orgánulo. En este caso , el orgánulo formado es un nitroplasto que ayuda en la fijación de nitrógeno, un proceso crucial para la nutrición de la célula huésped.
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| B. bigelowii con nitroplasto (flecha) |
Evidencias de la endosimbiosis
La teoría de la endosimbiosis está respaldada por una amplia gama de evidencias, tanto morfológicas como moleculares. Uno de los ejemplos más notables son la similitudes estructurales y genéticas que tienen las mitocondrias y los cloroplastos con ciertas bacterias.
Además la endosimbiosis se apoya en la observación de que las mitocondrias y los cloroplastos tienen su propio ADN circular, similar al de las bacterias, y son capaces de replicarse de manera independiente dentro de la célula hospedadora. Este fenómeno, conocido como la teoría del ADN circular, proporciona una sólida evidencia de que estas organelas celulares alguna vez fueron organismos bacterianos independientes.
Implicaciones de la teoría de la endosimbiosis
La teoría de la endosimbiosis ha tenido profundas implicaciones en nuestra comprensión de la evolución celular y la diversidad de la vida en la Tierra. Al reconocer que las células eucariotas son el resultado de la simbiosis entre diferentes organismos, esta teoría ha cambiado nuestra percepción de la evolución como un proceso puramente competitivo, destacando en su lugar la importancia de la cooperación y la simbiosis en la generación de diversidad biológica.
Además, la endosimbiosis proporciona una explicación convincente para la aparición de características complejas en organismos eucariotas, como la capacidad de realizar la fotosíntesis en las plantas y otros organismos fotosintéticos. Al incorporar bacterias fotosintéticas como cloroplastos a través de la endosimbiosis, las células hospedadoras adquirieron la capacidad de aprovechar la energía solar y convertirla en alimento, lo que tuvo un impacto profundo en la evolución de la vida en la Tierra.
La formación del nitroplasto, orgánulo del cual hablamos antes, demuestra que las endosimbiosis aún ocurren y pueden conducir a la aparición de nuevos orgánulos funcionales.
En resumen, la teoría de la endosimbiosis representa un hito en nuestra comprensión de la evolución celular y la diversidad de la vida en nuestro planeta. Al reconocer el papel fundamental de la simbiosis en la generación de la complejidad biológica, esta teoría nos invita a reconsiderar nuestras concepciones sobre la naturaleza de la evolución y a apreciar la interconexión de todas las formas de vida en la Tierra. Lynn Margulis, con su visión pionera, nos dejó un legado duradero que continúa inspirando e informando nuestra comprensión del mundo natural.
Fuentes:
Lifeder. (11 de enero de 2024). Teoría endosimbiótica. Recuperado de: https://www.lifeder.com/teoria-endosimbiotica/.
Briceño V., Gabriela. (2021). Teoría endosimbiótica. Recuperado el 23 febrero, 2024, de Euston96: https://www.euston96.com/teoria-endosimbiotica/
https://es.wikipedia.org/wiki/Endosimbiosis
Ramon Massana, The nitroplast: A nitrogen-fixing organelle, Science (2024). DOI: 10.1126/science.ado8571 , www.science.org/doi/10.1126/science.ado8571
