miércoles, 5 de marzo de 2014

Lynn Margulis y la endosimbiosis

Lynn Margulis fue una importante bióloga, nacida tal día como hoy, 5 de marzo, en Chicago en 1938, conocida principalmente por sus estudios en el origen de los organismos eucariotas. Licenciada en la universidad de Chicago a los 20 años (Entró a los 14 porque según dijo "Yo quería ir y ellos me dejaron"), máster en biología celular y genética en la universidad de Wisconsin y doctora en la Universidad de California en... Botánica... Se desempeñó como profesora en la universidad pública de Massachusetts.

Lynn Margulis



Sus aportaciones a la ciencia llegaron por el interés que le causaron las bacterias y entre ellas destacaremos la Teoría de la endosimbiosis seriada, que viene a decir que la célula pasó de procariota a eucariota mediante endosimbiosis, es decir, incorporación de unas bacterias al citoplasma de otras y eventualmente llegaron a formar los orgánulos.

Junto con James E. Lovelock formuló la "Hipótesis Gaia" que dice que todos los organismos de La Tierra se comportan como una unidad compleja que se autorregula y se mantiene en equilibrio. Más tarde, junto con R. V. Schwartz perfeccionó la división de los organismos en 5 reinos (Animales, plantas, hongos, protoctistas y moneras).


James E. Lovelock
 Desde 1982 participó en el Workshop on Global Habitability en la NASA, en 1983 fue elegida para la Academia de Ciencias norteamericana, desde 1998 es miembro de la Academia Americana de las Artes y las Ciencias, y en 1999 recibió la Medalla Presidencial de las Ciencias de manos de William J. Clinton. Fue miembro de la Academia Rusia de Ciencias Naturales y ha sido nombrada doctora honoris causa por varias universidades, entre ellas la de Valencia, la autónoma de Madrid y la de Vigo.

Margulis, trabajó durante un tiempo en España, realizando estudios en el Delta del Ebro donde describió especies nuevas de bacterias, como las espitoquetas Spirosymplokos deltaiberi

Falleció el 22 de noviembre de 2011 a los 73 años causa de un derrame cerebral mientras trabajaba con uno de sus estudiantes.

-Ahora que la conocemos un poco, vamos con la teoría de la endosimbiosis

Como resumíamos antes, la teoría explica la aparición de las células eucariotas como resultado de sucesivas incorporaciones de bacterias de vida libre. Voy a dar algunas cosas por supuesto ya que están explicadas en este artículo.

Hoy en día está aceptada y demostrado este origen simbiogénico de plastos y mitocondrias.

Todo empezaría hace 2000 millones de años, cuando vivían multitud de bacterias diferentes con gran capacidad de adaptación a las condiciones cambiantes del planeta. Las asociaciones simbióticas habrían sido favorecidas por la presión selectiva, pequeñas células aerobióticas habrían encontrado refugio en células hospedadoras anaerobias y éstas beneficio de la energía producida por las primeras.

Hay que tener en cuenta que en principio no había oxígeno atmosférico, de modo que las primeras bacterias serían anaerobias. Una vez con la atmósfera enriquecida en O2, las que lo utilizasen tenían mucha ventaja, de ahí que se asociasen con aerobias.

Han tenido lugar incorporaciones en 3 momentos diferentes, dando lugar a los diferentes reinos:

Imagen orientativa

Primera incorporación: Una arquea fermentadora se habría unido a una espiroqueta nadadora. Esto tendría como resultado el primer eucariota, ancestro único de todos los pluricelulares. En la imagen sería la rosa y la marrón verdosa con pinta de muelle.

Segunda incorporación: El nuevo organismo todavía es anaeróbico, en este momento incorpora un simbionte aeróbico que daría lugar a las mitocondrias (El de color rojo). Esto tiene como resultado animales y hongos.

Tercera incorporación: Incorporan bacterias fotosintéticas y adquieren la capacidad de asimilar la energía del sol. Ni que decir tiene que esto da como resultado a las plantas.

Argumentos a favor y en contra:

A favor:

· El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.

· El ADN mitocondrial y cloroplástico es circular, bicatenario y cerrado covalentemente, como en procariotas.

· Poseen una doble membrana que concuerda con la idea de la fagocitosis: la membrana interna correspondería con la de la bacteria y la externa con la vesícula que la engloba.

· Se dividen por fisión binaria.

· Tienen una síntesis proteica autónoma.

· Poseen centros de obtención de energía situados en las membranas. Además los tilacoides de los cloroplastos son similares a unos sistemas formados de endomembranas de cianobacterias.

· Poseen ribosomas 70s, mientras que en el resto de la célula encontramos 80s.

· Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al orgánulo, y las mitocondrias y plastos tienen genomas pequeños en comparación con los de las bacterias, lo que concluye una dependencia creciente hacia el anfitrión eucariótico después de la simbiosis.

· El ARNr 16s de la subunidad pequeña de un ribosoma de mitocondrias y plastos contiene pocas diferencias evolutivas con respecto al de una procariota.

En contra:

· ADN mitocondrial y cloroplástico contiene intrones, característica exclusiva del ADN eucariótico.

· Ni cloroplastos ni mitocondrias pueden sobrevivir fuera de la célula, aunque puede justificarse por la gran cantidad de tiempo transcurrido en el que los sistemas y genoma innecesarios han sido eliminados.

· La célula tampoco puede vivir sin cloroplastos ni mitocondrias, pero también puede justificarse ya que la evolución ha podido olvidar los sistemas de obtención de energía anteriores a la endosimbiosis.

Se puede concluir que es bastante probable que sucediese de este modo por la gran cantidad de argumentos a favor y ya que los argumentos en contra se pueden justificar.

Esto es todo por hoy, un pequeño reconocimiento a una científica muy importante por esta teoría que puede explicar el origen de los organismos eucariotas. Hasta otro día.

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