Esto es una ex-bacteria. Unos científicos acaban de descubrir cómo un alga integra a otra célula menor

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Se estima que el 8% del ADN humano es un legado de antiguos virus. Pero hay organismos que roban algo más que el ADN de otros, organismos que asimilan a otro en su totalidad. Un proceso que acabamos de observar entre algas y bacterias.

Más allá de la simbiosis. Esta fusión o asimilación se produjo entre una cianobacteria recién descubierta (a la que han llamado UCYN-A) y el alga Braarudosphaera bigelowii. La bacteria dejó de ser un organismo independiente para convertirse en un orgánulo del alga, un proceso llamado endosimbiosis primaria.

Por lo que sabemos es tan solo la tercera vez que esto ocurre en toda la historia evolutiva del planeta.

Una frontera difusa. Esta “absorción” sitúa a la relación entre alga y bacteria un paso más allá de la simbiosis. Una frontera difusa. Hasta el punto de que esta relación no era del todo desconocida hasta ahora, solo que es ahora cuando los investigadores se han dado cuenta de que no estaban ante dos organismos compartiendo alimento sino que se encontraban ante un alga y algo que solía ser una bacteria.

Parte de lo que ha llevado a los científicos a considerar que estamos ante una asimilación  en lugar de una simple relación de simbiosis es que la ex-cianobacteria había perdido parte de sus genes dedicados a la fotosíntesis y al metabolismo. Es decir, ahora era el alga su fuente primaria de energía.

Por otra parte, ambos organismos contenían proteínas codificadas por el otro, además del hecho de que la bacteria había quedado “integrada” dentro del citoesqueleto del alga. Además, la división celular en ambos organismos era coordinada.

Historia “reciente”. En términos evolutivos, puede considerarse que la endosimbiosis entre ambos organismos se produjo hace relativamente poco. Según el estudio realizado por el equipo resoposable del hallazgo, la relación de simbiosis habría empezado hace unos 150 millones de años, mientras que la asimilación hace unos 90 millones de años.

Los detalles de este estudio fueron publicados en dos artículos en revistas científicas. El primero en la revista Cell y el segundo en Science.

Del nitrógeno al amoniaco. ¿Y para qué iba a querer un alga asimilar de esta forma a una bacteria? La clave está en la fijación del nitrógeno, es decir, en la conversión del gas de nitrógeno en amoniaco que los organismos vivos puedan utilizar.

Esta reacción química es enormemente compleja ya que el gas nitrógeno es muy estable. Curiosamente, son las formas de vida menos complejas, bacterias como UCYN-A las únicas capaces de llevar a cabo esta transformación. Es por eso que estas células procariotas sean tan relevantes para las plantas, aunque hasta ahora fuera de forma simbiótica y no endosimbiótica.

Ahora Braarudosphaera se ha convertido en el único organismo complejo capaz de realizar la transformación del nitrógeno de forma independiente. Todo gracias a su “nuevo orgánulo”, al que sus descubridores han denominado nitroplasto.

Una historia de (endo)simbiosis. Es tan solo la terncera vez que esto ocurre en los miles de millones de años de historia evolutiva de nuestro planeta. La tercera vez de la que tengamos constancia en realidad. Para poner en contexto la importancia de la endosimbiosis basta con recordar cuáles fueron las dos anteriores.

La primera de ellas se produjo hace unos 2.000 millones de años: la aparición de la mitocondria. Este orgánulo celular es hoy la fuente de energía de todas las células complejas. La absorción de la mitocondria permitió la evolución de organismos complejos permitiendo a las células tener una fuente de energía incorporada.

La segunda solo afectó a uno de los reinos de la naturaleza, pero fue determinante en su evolución. Se trata de la absorción de los cloroplastos por parte de las primeras plantas. Los cloroplastos son, nada menos, que los orgánulos que permiten a las plantas realizar la fotosíntesis.

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Imagen | Valentina Loconte/Berkeley Lab / Tyler Coale


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Pablo Martínez-Juarez

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