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16 septiembre 2015

Lynn Margulis, la científica rebelde

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En la d√©cada de 1960, una joven bi√≥loga estadounidense tuvo una idea revolucionaria sobre la evoluci√≥n de la vida y el origen de las c√©lulas modernas. Las c√©lulas de plantas y animales disponen de unos min√ļsculos √≥rganos internos, u org√°nulos, especializados en obtener energ√≠a usando la luz del sol y el ox√≠geno. Son los cloroplastos y mitocondrias, respectivamente. Por su tama√Īo, por sus funciones y por la particularidad de llevar su propio y peque√Īo genoma, estos org√°nulos recuerdan poderosamente a ciertas bacterias.

Células vegetales, del musgo Plagiomnium affine, con cloroplastos visibles. Crédito: Kristian Peters

¬ŅSer√≠a posible ‚Äďse pregunt√≥ aquella bi√≥loga‚Äď que estos org√°nulos fueran en realidad descendientes de antiguas bacterias, reclutadas en un pasado lejano por otras c√©lulas para usarlas como centrales de energ√≠a internas? Un fen√≥meno semejante era ya bien conocido y ten√≠a un nombre en biolog√≠a: la simbiosis, una asociaci√≥n 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 arqueobacteria.

Lynn Margulis en 2009. Crédito: SINC

La entonces joven cient√≠fica autora de la teor√≠a fue Lynn Margulis, de soltera¬†Alexander¬† (5 de marzo¬†de¬†1938-¬†22 de noviembre¬†de¬†2011), uno de los personajes m√°s influyentes de la biolog√≠a del siglo XX. Y ello a pesar de que sus propuestas (en los m√°rgenes de la ciencia establecida) le granjearon fama de heterodoxa, cuando no de rebelde. Intelectualmente precoz, su vida personal tampoco se qued√≥ atr√°s: a los 42 a√Īos ya se hab√≠a divorciado dos veces, la primera del astr√≥nomo Carl Sagan y la segunda del qu√≠mico Thomas Margulis.

Margulis admiraba el trabajo de Charles Darwin, pero opinaba que sus sucesores neodarwinistas no hab√≠an logrado explicar las inc√≥gnitas que dej√≥ planteadas el naturalista ingl√©s; entre ellas y sobre todo, la fuente de las variaciones que impulsa la evoluci√≥n. Seg√ļn Margulis, las mutaciones gen√©ticas aleatorias no bastaban para explicar la capacidad de la evoluci√≥n biol√≥gica de inventar rasgos nuevos en los seres vivos.

La joven bi√≥loga fue m√°s all√° y recogi√≥ las ideas de pioneros como el estadounidense Ivan Wallin y el ruso Konstantin Mereschkowski, que hab√≠an postulado la simbiosis entre organismos simples como fuerza creadora de seres m√°s complejos. El estudio de Margulis fue rechazado por 15 revistas cient√≠ficas, y finalmente se public√≥ en marzo de 1967 sin ninguna repercusi√≥n inicial. Seg√ļn recog√≠a el diario brit√°nico The Telegraph en el obituario dedicado a Margulis tras su fallecimiento en 2011, una de sus solicitudes de financiaci√≥n para sus proyectos recibi√≥ la siguiente r√©plica: ‚ÄúSu investigaci√≥n es basura. No se moleste en volver a solicitar‚ÄĚ.

Pero Margulis no desisti√≥. En 1970 desarrollaba su teor√≠a en el libro Origin of Eukaryotic Cells. A trav√©s de los a√Īos, la simbiog√©nesis ha ido ganando apoyo experimental: en los a√Īos 70 se descubri√≥ que los genes de las mitocondrias y los cloroplastos se parec√≠an m√°s a los de ciertas bacterias que a los de las c√©lulas eucari√≥ticas a las que pertenecen. Y recientemente, un nuevo estudio ha venido a prestar nueva y extensa credibilidad a la teor√≠a de la endosimbiosis. Un equipo de investigadores dirigido por el bi√≥logo evolutivo William F. Martin, de la Universidad Heinrich Heine de Dusseldorf (Alemania), ha comparado casi un mill√≥n de genes de 55 especies eucariotas y m√°s de seis millones de genes de procariotas, un an√°lisis exhaustivo que solo hoy es posible gracias al uso de avanzadas herramientas bioinform√°ticas.

La investigaci√≥n, publicada en Nature el pasado agosto, rastrea el origen de los genes bacterianos que forman parte integral del ADN presente en el n√ļcleo celular de los organismos superiores, incluidos los humanos. Y frente a la posibilidad de que estas innovaciones gen√©ticas pudieran haberse colado en nuestras c√©lulas 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 adquisici√≥n de las mitocondrias (o de los cloroplastos, en el caso de los vegetales).

‚ÄúLo que hemos mostrado es que la contribuci√≥n gen√©tica de los ancestros endosimbi√≥ticos de pl√°stidos y mitocondrias al material gen√©tico de partida del linaje eucari√≥tico fue mucho mayor de lo que nadie hab√≠a sospechado‚ÄĚ, resume Martin a OpenMind. ‚ÄúLos eucariotas adquirieron genes de los procariotas en el origen de la mitocondria y en el origen de los pl√°stidos‚ÄĚ, a√Īade, lo que supone ‚Äúun clamoroso apoyo a la teor√≠a endosimbi√≥tica‚ÄĚ. Para Martin ‚Äúel caso est√° cerrado: no hay una alternativa cient√≠fica aceptable a la teor√≠a de que los cloroplastos y las mitocondrias surgieron de endosimbiontes‚ÄĚ.

Martin rememora hoy las discusiones que manten√≠a con Margulis, en las que ambos discrepaban sobre ciertos aspectos. Y sin embargo, prosigue el bi√≥logo, ‚Äúser criticado por Lynn (y ella me critic√≥ mucho) era realmente un honor‚ÄĚ. En el fondo ‚Äúsolo nos separaba un cent√≠metro en estas cuestiones, mientras que ella estaba a millas de distancia de los neodarwinistas‚ÄĚ, recuerda. El tiempo y la ciencia han acabado por dar la raz√≥n a la cient√≠fica rebelde. ‚ÄúOjal√° hubiera vivido para verlo‚ÄĚ, concluye William F. Martin.

 

Javier Yanes para Ventana al Conocimiento

@yanes68

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