Diálogo microscópico: integración de socios.


Extracto de Captando genomas, Una teoría sobre el origen de las especies.
Autores: Lynn Margulis, Dorion Sagan.

La fotosíntesis, el fenómeno químico natural que transfor-
ma la luz y el dióxido de carbono del aire en energía y alimen-
to, es enteramente bacteriana. Todos los organismos fotosinté-
ticos, ya sean bacterias o descendientes de bacterias, extraen
compuestos orgánicos a partir del botín de su luz cosechada.
El comportamiento prototáctico de numerosas formas de vida
no fotosintéticas hacia los fotosintetizadores resulta fácilmen-
te comprensible. La motilidad, ya sea nadando, gateando, res-
balando o arrastrándose, sirve para garantizar que los seres
hambrientos, incapaces de realizar por sí mismos la fotosín-
tesis, accedan a las zonas bien soleadas imperativas para los
organismos fotosintetizadores. La tendencia prototáctica de
los «heterótrofos» a absorber los productos de la fotosíntesis, o
bien a ingerir a los propios organismos fotosintetizadores, ha
conducido a la explosión de prósperas comunidades de come-
dores en las zonas soleadas de las superficies de agua dulce y
salada. Los organismos secundariamente fotosintéticos -aque-
llos que adquirieron la fotosíntesis por haber ingerido las bac-
terias adecuadas sin lograr sin embargo digerirlas- incluyen a
la totalidad de eucariotas fotosintéticos. Ningún alga o planta
evolucionó nunca la fotosíntesis por sí sola. Todas comparten
algún antepasado, reciente o remoto, que ingirió pero que no
digirió algún fotosintetizador bacteriano verde, rojo o verde-
azulado. En este caso, la prototaxis es la tendencia hacia el
hambre por parte del comedor y hacia la resistencia a la di-
gestión por la del comido. En resumen, el hambre a la luz del
sol y la resistencia a ser digerido han conducido, una y otra
vez, a organismos fotosintéticos pigmentados permanentes:
algas, liqúenes, plantas, lombrices verdes, corales marrones,
hidras verdes y bivalvos gigantes (Tridacná) -cuyas inmen-
sas cascaras permanecen abiertas para enfocar la luz hacia los
cloroplastos de sus algas simbióticas- constituyen tan sólo
unos pocos de los muchos ejemplos de los que depende nues-
tra vida. Las prototaxis, estas tendencias orgánicas, pueden
constituir las versiones iniciales de esa clase de propósito que,
en nuestro propio caso, denominamos «elección consciente».
Sin embargo, todos los seres tienen una relación con el tiempo
que es más compleja que la simple duración: están orientados,
por sus acciones asociativas o disociativas, hacia las conse-
cuencias futuras.
Los socios simbióticos se integran a diferentes niveles. El
primero y más superficial de ellos consiste en el comporta-
miento. Para que cualquier asociación permanente pueda ini-
ciarse, es indispensable que ambos candidatos potenciales se
encuentren en el mismo lugar al mismo tiempo. ¿Qué les lle-
va a ese charco iluminado, a la copa de ese árbol, a la caverna
sombría o a perderse en la niebla? El pasado y la contingencia
determinan el comportamiento inmediato de todo organismo.
Algunas asociaciones simbióticas estables están integradas úni-
camente al nivel del comportamiento. No obstante, otras mu-
chas alcanzan niveles de integración más íntimos, desde lo
conductal a lo metabólico. Frecuentemente el producto meta-
bólico, el exudado o el residuo de uno de los miembros de la
asociación se convierte en alimento para el otro. Probablemen-
te todos los animales verdes que han sido estudiados (tales
como la lombriz plana Convoluta roscoffensis, o la Hydra vi-
ridis de los estanques), así como todos los liqúenes, estén in-
tegrados a este nivel. Los «fotosintatos», es decir, los azúca-
res u otros productos de fotosíntesis elaborados por el socio
verde, pasan a ser engullidos como alimento por el otro so-
cio. Puede suceder que el fotosintato sea vertido directamente
en el cuerpo del recipiente. Éste, a su vez, inevitablemente ori-
na, defeca o produce sus propios residuos a su manera, a me-
nudo ricos en nitrógeno, que se convierten también en un nu-
triente necesario para el fotosintetizador. Esta clase de inte-
gración al nivel metabólico es bastante corriente. Cuando los
miembros de la asociación tienen una dilatada historia en co-
mún, su integración no resulta fácilmente reversible y sus indi-
vidualidades se diluyen. El parásito de la malaria (Plasmodium
vivax) necesita conseguir su alimento del torrente sanguíneo
de su víctima. En este caso, el protista y el mamífero (Homo
sapiens) están claramente integrados al nivel metabólico. Los
liqúenes lo están también claramente. Los productos de la fo-
tosíntesis fluyen desde el socio verde o verdeazulado hacia el
socio translúcido. Raramente se percibe que, en las asociacio-
nes íntimas, los metabolitos fluyen en ambas direcciones. El
socio animal o fúngico también libera materiales para el foto-
sintetizador. Las simbiosis son intercambios de doble senti-
do. La amabilidad del extraño, el flujo de presentes metabó-
licos, hace que resulte menos extraño hasta que, finalmente, se
convierte en parte integrante de un ser biológico único y co-
dependiente. Ver Brodo et al., 2001.
Las asociaciones metabólicas pueden integrar aún más es-
trechamente. El siguiente nivel de asociación se conoce con
el nombre de «asociación productora de genes». En ella, las
proteínas (o incluso moléculas de ARN) de uno de los miem-
bros son necesarias para el funcionamiento del otro. En las
plantas de alubias y guisantes encontramos un excelente ejem-
plo de esta clase de integración. Si arrancas un trébol, una ar-
veja o una planta de judías, verás en sus raíces unas pequeñas
protuberancias rosáceas. Se trata de nodulos fijadores de ni-
trógeno, en cuyo interior medra determinado tipo de bacteria.
Otrora bacterias nadadoras con forma de bastoncito, todas ellas
han acabado por convertirse en «bacteroides» hinchados. Es-
tos bacteroides sobredimensionados, llenos de agujeros, ya no
pueden dividirse ni crecer. El color rosáceo de los nodulos re-
sulta de una proteína denominada hemoglobina, la misma cla-
se de proteína -aunque diferente en los detalles- que hace que
nuestra sangre sea roja. En nuestra sangre, la hemoglobina
transporta el oxígeno de los pulmones a los tejidos que preci-
san de él. En el caso de las plantas de judías y guisantes, la
hemoglobina se ocupa de alejar el oxígeno de donde están las
enzimas fijadoras de nitrógeno, ya que este gas las envenena-
ría. Desde el punto de vista de la simbiosis entre la planta y
las bacterias fijadoras de nitrógeno, el punto crucial estriba en
que la molécula de hemoglobina es en sí misma quimérica.
Tanto en las plantas como en los seres humanos, las hemoglo-
binas tienen dos componentes: uno es la proteína (la globina),
mientras que el otro es la parte que le da color. Este segundo
componente, una molécula no proteinácea mucho más peque-
ña, recibe el nombre de heme. En las plantas con nodulos, la
heme es producida por el socio bacteriano, mientras que la pro-
teína globina es producto de la planta. He aquí una historia de
integración de productos genéticos en una simbiosis. El pro-
ducto final -la molécula de hemoglobina perfectamente cons-
tituida- no llegaría a existir sin las respectivas contribuciones
de la bacteria y de la planta.
El grado máximo de intimidad entre socios implica la in-
tegración al nivel genético. Cuando un gen de un organismo
se incorpora y permanece entre los genes de otro -por ejem-
plo, cuando un gen pasa de una bacteria viva al núcleo celu-
lar de una planta-, la integración es completa. No se conoce
mayor grado de intimidad que la adquisición permanente de
los genes del socio. Para cuando ocurre esta clase de intimi-
dad, lo más probable es que ya estén presentes las integracio-
nes a los niveles de comportamiento, metabolismo y productos
genéticos. Cuando las asociaciones perduran, se vuelven ínti-
mas y comparten historias dilatadas. Asimismo, los factores
que impiden su disolución son numerosos. Lo más frecuente
es que los miembros de semejante asociación no puedan ya
volver jamás a su estado anterior.
Si le das la vuelta a una estrella de mar de la costa de Ca-
lifornia verás multitud de pequeñas lombrices negras alre-
dedor de su boca. A través de este orificio, el animal ingiere
gran cantidad de alimento, pero las lombrices no son ni daña-
das ni engullidas. Si separas a estas lombrices de la boca de
la estrella, rápidamente se volverán a colocar a su alrededor.
Las estrellas de mar son agresivas. Las lombrices se alimen-
tan de restos y fragmentos de comida, justo en la misma boca
del lobo. Esta asociación simbiótica entre lombriz y estrella de
mar es exclusivamente conductual. Dos sustancias producidas
por la estrella afectan a las lombrices. La primera (fácilmen-
te destructible por el calor y, por consiguiente, probablemente
una proteína) hace alejarse rápidamente a las lombrices. La se-
gunda (un compuesto estable ante el calor) las atrae hacia los
aledaños de la boca de la estrella. Combinados el uno con el
otro, ambos compuestos logran mantener a las lombrices den-
tro de su ámbito de alimentación. Debe estar también presente
alguna otra complejidad química, puesto que la estrella de mar
no se come a esas lombrices, pero sí a sus parientes y a todo
lo que caiga al alcance de su temible boca. Probablemente al-
gún compuesto inhibidor previene la ingestión de estas vul-
nerables lombrices negras en concreto que, con su frenético
picoteo de restos de comida, mantienen el área de la boca es-
crupulosamente limpia, proporcionando a su anfitrión una ver-
sión natural de higiene bucal.
Asociaciones laxas, de índole conductual, como la que aca-
bamos de ver, pueden llegar a volverse indefinidamente esta-
bles. Nos encontramos con esta clase de asociación en deter-
minadas situaciones, tales como inviernos fríos que provocan
la formación alternativa de charcas húmedas y suelos helados y
secos, en las que organismos no asociados dejan más descen-
dencia por separado que la que dejarían juntos. En otra época del
año, las circunstancias favorecen la asociación simbiótica. El
resultado consiste en que la simbiosis conductual persiste, pero
no crece en intimidad. La integración completa e irreversible
de dos seres diferentes para formar otro nuevo ocurrirá cuando,
en cualquier situación, los organismos físicamente asociados
producen más descendientes que si no lo estuvieran. Por ejem-
plo, los centenares de mitocondrias de cada una de nuestras cé-
lulas nunca las abandonan. ¿Por qué? Porque el universo de los
tejidos animales está repleto de oxígeno y requiere que este gas
fluya continuamente a cada célula. En el Proterozoico, rico en
oxígeno, las células que retuvieron a las mitocondrias de forma
permanente debieron ser «seleccionadas naturalmente» sobre
aquellas que dejaron retomar a las mitocondrias a su mundo
bacteriano. Por consiguiente, es necesario preguntarse en to-
dos los casos cómo están integrados los miembros de la aso-
ciación, si siempre lo están, y qué condiciones ambientales in-
fluyen sobre su integración. Sustituir esta clase de detalles de
flujo metabólico y transferencia de productos genéticos entre
organismos íntimos, precedentemente extraños, por términos
neodarwinianos tales como “cooperación”, “coste” o “bene-
ficio”, es completamente absurdo y representativo de «la fa-
lacia de la concreción mal atribuida». Semejante terminología
impide la verdadera comprensión del pasado evolutivo inevita-
blemente rico y complejo del mundo simbiótico que creó a los
animales, a las plantas y a sus compañeros de viaje nucleados.
Como dulce azucarado, que nos sacia temporalmente pero que
al mismo tiempo nos impide alimentamos correctamente, el
neodarwinismo sacia la curiosidad intelectual con abstraccio-
nes ajenas a los detalles reales, sean éstos metabólicos, bioquí-
micos ecológicos o pertenecientes a la historia natural.
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