La Teoría de la Endosimbiosis: Origen e Historia
Lynn Margulis (anteriormente Lynn Sagan) fue quien desarrolló y popularizó la teoría de la endosimbiosis en su influyente artículo de 1967, demostrando que los eventos endosimbióticos jugaron un papel clave en el origen y evolución de las células eucariotas. 1
Antecedentes históricos
La idea de la endosimbiosis tiene raíces más antiguas que se remontan a principios del siglo XX:
En 1905, el biólogo ruso Constantin Mereschkowsky fue el primero en postular que los plástidos (como los cloroplastos) son descendientes evolutivos de organismos similares a las cianobacterias que establecieron relaciones endosimbióticas 2
En 1927, Ivan Wallin explícitamente propuso que las mitocondrias evolucionaron de manera similar a partir de bacterias que alguna vez fueron de vida libre 2
Sin embargo, estas ideas tempranas no fueron ampliamente aceptadas por la comunidad científica, ya que durante mucho tiempo se consideró que la simbiosis era un fenómeno raro y sin papel en los procesos evolutivos 1
La contribución de Lynn Margulis
El verdadero avance llegó con Lynn Margulis, quien:
Publicó su trabajo seminal en el Journal of Theoretical Biology en 1967 (como Lynn Sagan), forzando a un campo reluctante a tomar en serio la teoría endosimbiótica 3
Desarrolló la "teoría de la endosimbiosis seriada" que explicaba el origen de los orgánulos celulares eucariotas 1
Propuso inicialmente tres asociaciones celulares en serie en el origen eucariota:
- El huésped (una bacteria con capacidad de fagocitosis)
- La mitocondria (una bacteria respiratoria)
- El flagelo (una espiroqueta) 3
También propuso que los linajes descendientes de ese eucariota flagelado adquirieron posteriormente plástidos de cianobacterias, pero en múltiples ocasiones diferentes según su propuesta de 1967 3
Evolución de la teoría
La teoría ha evolucionado significativamente desde su propuesta original:
Hoy, el origen endosimbiótico de mitocondrias y plástidos (cada uno como eventos únicos) es conocimiento indiscutible en los libros de texto 3
La propuesta de Margulis sobre el origen espiroquetal de los flagelos fue abandonada por todos excepto por ella misma, ya que nunca surgieron datos que respaldaran esta idea 3
Su propuesta de 1967 de que las mitocondrias y los plástidos surgieron de diferentes endosimbiontes fue novedosa y se ha confirmado 3
La narrativa original vinculaba el origen de las mitocondrias con el oxígeno en la historia de la Tierra: las cianobacterias producen oxígeno, el oxígeno comienza a acumularse en la atmósfera hace unos 2.400 millones de años, el oxígeno genera bacterias respiradoras de oxígeno que se convierten en mitocondrias a través de la simbiosis 3
Evidencia científica actual
La evidencia morfológica, bioquímica, geoquímica y los análisis filogenómicos han demostrado:
La validez del esquema evolutivo de Margulis 1
La naturaleza quimérica de los genomas eucariotas 1
El mosaicismo de las vías metabólicas en las células eucariotas 1
Que el huésped original era un miembro de las arqueas, no un grupo hermano de las arqueas como se pensaba anteriormente 3
Rareza de la endosimbiosis primaria
La endosimbiosis primaria es extremadamente rara en la evolución:
El caso de la ameba rizaria Paulinella representa un caso independiente de origen de plástido primario que ocurrió hace aproximadamente 120 millones de años 4
Se ha propuesto el modelo de "chasis y motor" como marco teórico para entender la endosimbiosis primaria de plástidos, potencialmente explicando por qué es tan rara 4
Perspectivas actuales sobre las relaciones endosimbióticas
Las investigaciones recientes han cuestionado algunas suposiciones sobre la endosimbiosis:
Las relaciones endosimbióticas como las simbiosis nutricionales y los orgánulos eucariotas no son necesariamente mutualismos, sino asociaciones más unilaterales que pueden considerarse como luchas de poder dependientes del contexto 5
La idea de que durante las interacciones endosimbióticas los genomas huésped adquieren una gran cantidad de genes de los endosimbiontes ha sido influyente, pero en los sistemas más cuidadosamente examinados no hay evidencia de tal migración masiva de genes 5
La teoría de la endosimbiosis de Lynn Margulis representa una contribución válida y autorizada a la ciencia, aunque algunas de sus propuestas específicas han sido modificadas o descartadas con el tiempo a medida que la evidencia científica ha evolucionado.