La endosimbiosis y su importancia para la formación de vida

La endosimbiosis y su importancia para la formación de vida

Introducción:

La simbiosis es la asociación biológica de dos organismos que se adaptan a vivir juntos, a los asociados se les conoce como simbiontes. En el año 1879 por primera vez se nombra el término simbiosis, Anton de Bary acuño el término para describir la estrecha relación entre organismos de diferentes tipos, definiéndolo como “la vida en conjunción de dos organismos disímiles, normalmente en íntima asociación, y por lo general con efectos benéficos para al menos uno de ellos” 1.

La simbiosis constituye no solamente el principal motor evolutivo sino que, de manera clara y fácilmente reconocible, se encuentra en la mayor parte de los organismos de la naturaleza. De esta manera la mayoría de los ecosistemas terrestres actuales depende fundamentalmente de la simbiosis: el 90% de las plantas terrestres presentan micorrizas (asociaciones entre plantas y hongos en las raíces) y prácticamente todos los mamíferos e insectos herbívoros morirían sin los simbiontes que digieren la celulosa (D. C. Smith, 1989).

Existen diferentes tipos de simbiosis (perspectiva costos y beneficios): Relación en la que ambas especies se benefician (mutualismo), relación en la que una sola se beneficia e indiferente para la otra (comensalismo) y la relación benéfica para una y perjudicial para la otra (parasitismo). Y otros tipos donde se ve la ubicación espacial de uno de los simbiontes: sobre el cuerpo del organismo anfitrión (ectosimbiosis) y La endosimbiosis (proveniente de dos vocablos, endo: dentro; simbiosis: Interacción entre dos especies); puede definirse como una simbiosis en donde un organismo (simbionte) habita dentro de otro organismo (entre o dentro de la célula de este), es decir, que se hace referencia al trabajo que se realiza en conjunto entre dos organismos, con la característica de que una de ellas se encuentra dentro de la otra.

Además dentro del campo que abarca la endosimbiosis, surge el planteamiento de la “endosimbiosis seriada” la cual fue propuesta por Lynn Margulis en diferentes artículos y libros: On origin of mitosing cells (1967), Origins of Eukaryotic cells (1975) y Simbiosis in Cell evolution (1981) 2, en donde se explica la aparición de la célula eucariota mediante asimilación simbiótica de varias bacterias con habilidades diferenciadas. También este término se emplea para explicar el proceso por el cual las células procariotas evolucionaron hacia células eucariotas y de esta forma la obtención de sus orgánulos (mitocondria y cloroplastos); a esto se le llamo “teoría del origen endosimbiotico de las eucariotas” 3 o la misma “endosimbiosis seriada”.

En el presente documento se pretende exponer temáticas relacionadas con el proceso de endosimbiosis, en base a diferentes referencias y artículos sobre este, dando definiciones y conceptos, la historia (antecedentes) y el postulado sobre esta.

Materiales y Métodos

Al contrario de lo que la teoría tradicional sobre evolución nos asegura constantemente, en situaciones extremas los organismos tienden a agruparse y a trabajar conjuntamente para dar con las soluciones adecuadas. Normalmente las bacterias se encuentran en comunidades de variedad metabólica en las que cada tipo desempeña una labor en un proceso conocido como esctosimbiosis4, pero cuando las condiciones ambientales se vuelven extremas las bacterias usan con frecuencia el intercambio de genes y las asociaciones de cepas metabólicamente complementarias como mecanismo de supervivencia mutua (S.Sonea, 1989). (…) La integración de los organismos puede producirse a distintos niveles, siendo el más básico la coordinación de comportamientos. En el caso de que la relación entre esos dos organismos desemboque en la creación de un nuevo tipo de individuo (distinta especie, género....) se habla de simbiogénesis4.

La construcción de relaciones endosimbioticas es un proceso complejo. En muchos casos las organismos, generalmente bacterias simbióticas, se encuentran libres en el citoplasma de la célula después de haber perdido la membrana que la envolvía al penetrar en ella, esta pérdida permite una mayor tasa de intercambio de sustancias entre ellas pero implica una compatibilidad inmunológica entre los organismos que es probable que se haya adquirido durante la coexistencia.

Los mecanismos de endosimbiosis se asocian con la adquisición de nuevo material genético, la especialización y alteración de algunas estructuras y funciones de los organismos implicados, dando como resultado, nuevos organismos modificados capaces de sobrevivir al medio.

- Antecedentes

A lo largo de la primera mitad del siglo XX muchos científicos redujeron sus investigaciones sobre la evolución. Estos supusieron que los genes dentro del núcleo de la célula contenían toda la información para determinar las funciones de un individuo, rasgos y salud, y por lo tanto las perspectivas de evolución del individuo. La nueva preocupación por la competencia genética sólo amplió el recurso de interpretación de la evolución como la supervivencia del más apto. Sin embargo una minoría de investigadores mantuvo su interés por interpretar simbióticamente la adaptación biológica.

Fue a principios del siglo XX, propiamente en 1910, cuando los biólogos rusos empezaron a manejar la idea de especiación-simbiótica. . En ese año, suficiente evidencia relevante se había acumulado gracias al botánico Konstantin Merezhkowsky para crear un nuevo término de la evolución: la simbiogénesis. Quien declaró que el término se describe acertadamente como: "el origen de los organismos por la combinación o por la asociación de dos o varios seres que entran en simbiosis"5. Postulado que no tuvo gran acogida entre la comunidad científica, pasando así todos los trabajos de Merezhkowsky inadvertidos.

Según el historiador de la ciencia Liya Nikolaevna Khakhina, los teóricos evolutivos rusos no descartan la selección natural darwiniana, pero la concebían de manera diferente. Por la década de 1920, muchos científicos rusos habían llegado a creer que "la simbiosis era la fuente de novedad evolutiva, pero la selección natural... actuó en la salida y endureciendo las asociaciones simbióticas." En otras palabras, de acuerdo con la noción de especiación de Khakhina, si "la simbiosis es el autor, la selección natural es el editor"6.

Uno de los investigadores que mantuvo su interés y uno de los más importantes de estos pensadores simbióticos fue Ivan Wallin de la Universidad de Colorado. Durante la década de 1920 se dedicó a investigar la historia de los orgánulos de

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