Apuntes sobre la bióloga Lynn Margulis (IV)

Toda la vida está dividida en cinco reinos: bacterias, protistas, hongos, plantas y animales. Para observar los microorganismos pertenecientes a los dos primeros reinos es preciso utilizar un microscopio, ámbito en el que la tecnología desempeña un papel cada vez más importante.

Hay muchas bacterias en una gota de agua, pero son difíciles de ver porque son muy diminutas, de alrededor de una milésima de milímetro.

El reino protista incluye una variedad increíble de microorganismos, como las diminutas amebas y los paramecios, y organismos más grandes como el alga laminaria.

Mucho más pequeños que las bacterias se encuentran los virus, partículas que no poseen la más mínima propiedad de la vida, no pueden reproducirse por sí solos. Sin embargo, contienen ADN o ARN. Viven condicionalmente en su portador, no solo como parásitos, sino como fuerzas que forman el contenido, el mecanismo y la complejidad general de los genomas.

El genoma es la colección completa de moléculas de ADN de una célula. Una larga molécula en forma de doble hélice hecha con secuencias de cuatro moléculas diferentes más pequeñas, llamadas nucleótidos. La forma en que los nucleótidos se dispongan a lo largo de las dos cadenas entrelazadas del ADN conforma el sistema de información vital de la célula.

La unidad de vida de la Tierra es la célula. Hay dos tipos de células: (1) las procariotas, tipo bacteriano, sin núcleo, con un solo cromosoma y (2) las eucariotas, como las células nucleadas de animales, plantas y hongos. Dos formas de vida muy diferentes.

Todos los organismos tienen ADN, las bacterias lo tienen, pero no tienen un núcleo. Los demás organismos tienen núcleo que contiene ADN organizado en cromosomas en el proceso de mitosis, mientras que una célula se divide. Lynn estudió a fondo la mitosis, porque estaba interesada en saber cómo evolucionaba.

Así como una gota de aceite forma una película cuando cae al agua, algunos compuestos químicos formaron las primeras membranas. Barreras semipermeables que distinguen el adentro del afuera y separan lo propio de lo distinto.

Estas estructuras se autoorganizan, concentran compuestos que interactúan, permiten la entrada de nutrientes, evitando la salida de agua.

Todos los seres vivos tienen algún tipo de membrana. Sistemas químicos esenciales para poder respirar, alimentarse, reproducirse, moverse, relacionarse y desarrollar todas las vías sensoriales conocidas.

La vida transforma la composición química del mar, de la tierra y de la atmósfera.

«Las relaciones entre los elementos químicos y la propia vida son esenciales» (Thomas Kuhn).

El origen de la vida ocurrió hace unos cuatro mil millones de años. El agua se animó.

Durante los primeros 2000 millones de años solo existieron organismos unicelulares.

A lo largo de ese descomunal tiempo, estas primordiales, simples y omnipresentes bacterias experimentaron, interactuaron, inventaron, formaron conexiones, desarrollaron estrategias y compusieron las estructuras básicas para la vida.

En esos dos mil millones de años pasó casi todo.

Fotosíntesis, movimiento, fijación del nitrógeno y del dióxido de carbono, metanogénesis… Todo evolucionó, pero a una escala muy pequeña y en el agua.

No hubo células nucleadas hasta hace unos dos mil millones de años.

Nuestros parientes tardaron mucho más en aparecer en escena.  

¿Cómo las bacterias sin núcleo, evolucionaron en células nucleadas como las nuestras?

Esta pregunta inició una revolución y es la cuestión que impulsó toda la carrera de Lynn.

Las células nucleadas se originaron en fusiones simbióticas entre bacterias ya existentes.

Las cianobacterias siguen aquí, tal cual, liberando burbujas de oxígeno, único responsables de la transición de toda la atmósfera, que pasó de ser algo muy anaeróbico, sin nada de oxígeno, al nivel actual de aproximadamente un 21%. La vida aprendió a sacarle partido.

Hace unos 2000 millones de años, los ancestros de estas mismas cianobacterias provocaron esa transición, liberando ese gas rebelde y reactivo que es el oxígeno en la atmósfera. La Gran Oxidación provocó una extinción masiva. Un reiniciar.

Una de las formas de lidiar con el incremento del oxígeno fue el origen de las células complejas. Los diminutos seres que habitaban la Tierra tuvieron que formar extrañas alianzas para sobrevivir.

Lo que se forjó entonces marcó el destino de nuestro planeta y el de todos los organismos que sucedieron a aquellos pioneros. Todo cambió.

Dos tipos muy diferentes de bacteria se unieron y acabaron usando el oxígeno.

Una era amante del azufre y el calor, simplemente descomponía azúcares, la otra, entusiasta de la natación, tomó los productos descompuestos de la primera, y con oxígeno los quemó. Eso liberaba mucha energía. Ambas unidas crearon un complejo.

Tras un largo periodo de tiempo y muchos cambios, este complejo orgánico se convirtió en un nuevo tipo de organismo muy exitoso. Antepasado de las células eucariotas.

Buscar la luz desde la profunda oscuridad del océano requiere desarrollar estructuras que contribuyan a la orientación, la localización y la locomoción.

Las células nadadoras incorporan cilios, filamentos móviles para nadar y desplazarse. Los mismos que constituyen las neuronas o la cola de un espermatozoide. Apéndices cortos detectores de frecuencias y vibraciones en los movimientos de los fluidos en el agua.

Ojos, receptores de la luz, evolucionan, para captarla, enfocar lo cercano y lo lejano, ampliando y dando profundidad al campo de visión.

La alianza entre seres con formas de vida distinta genera relaciones, convivencia, variación genética y la capacidad para producir todas las novedades evolutivas.

Microorganismos que fueron en su momento bacterias, con el tiempo se convirtieron en las mitocondrias que nadan en todas nuestras células animales, vegetales y fúngicas.

Las mitocondrias son orgánulos de células eucariotas que generan energía sin parar.

Estamos hechos de células muy colaborativas.

Ya tenemos una historia, un intento de hacer una narrativa sobre lo que pasó, y eso era completamente nuevo. Lynn fue totalmente sintética al respecto.

Cambió las reglas del juego y eso nunca es bien recibido.

Lynn promovió y defendió la simbiosis como una fuente de innovación evolutiva y sembró la idea de que podemos estudiar células en un contexto evolutivo, paleoecológico.

Entendía y demostró que la simbiosis es el impulsor principal de una evolución temprana.

Los análisis genéticos le dieron la razón. Se demostró que las mitocondrias procedían de bacterias que respiraban oxígeno.

Era importante devolver a los microbios a la biología como fuerzas dotantes de vida, ver su diversidad, sobre todo la de los protistas.

El descubrimiento no es cosa asociada con individuos, ni un evento. Los descubrimientos son procesos. Lo que sí pueden hacer los individuos es promover nuevas formas de ver y hacer.

«El descubrimiento de que el problema político, la liberación de la servidumbre voluntaria, lo resuelve con sencilla elegancia la democracia, en tanto que regla constitutiva del juego de los poderes estatales, produce efectos inmediatos en las conductas de quienes, ante el desvelamiento del enigma de la libertad política, se ven interiormente empujados a procurarla en la sociedad para ser libres con la libertad de todos» (Antonio García-Trevijano).

(Continuará).