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Teoria de la evolucion

Cosillas sobre el origen de los eucariotas

El origen de los eucariotas es tratado frecuentemente en divulgación como un "hito evolutivo". A partir de antepasados de organización relativamente sencilla (de tipo bacteria) surgió, hace unos dos mil millones de años, algo muy diferente tanto en estructura como en funcionamiento: la complejísima célula que forma los protozoos, animales, hongos y plantas.

Los antidarwinistas suelen afirmar que los mecanismos de la teoría evolutiva convencionales no bastan para explicar esta transformación. Uno de sus héroes fue la microbióloga Lynn Margulis, quien además de proclamar que el "neodarwinismo" era dañino promovió la llamada Teoría de la Endosimbiosis Seriada. Según este modelo la célula eucariota surge mediante la unión progresiva de diferentes bacterias.

Eukaryotic Cell (animal)

Célula eucariótica animal.


El modelo de Endosimbiosis Seriada incluía dos elementos que hoy están suficientemente probados y se consideran hechos. El primero es que nuestros antepasados remotos incorporaron a su interior una alfa-proteobacteria, que luego se convertiría en las mitocondrias (orgánulos encargados de generar energía química). El segundo es la adquisición, en el linaje algas y plantas, de cianobacterias que realizaban fotosíntesis y que se han convertido en los cloroplastos (algo así como centrales de energía solar) de los vegetales.

Otros postulados de la Endosimbiosis Seriada no han tenido la misma suerte. Margulis sostuvo, a pesar de la ausencia de pruebas, que las bacterias espiroquetas eran las antepasadas de los flagelos de nuestras células. Los peroxisomas, orgánulos dedicados al metabolismo de las grasas, también fueron propuestos como ejemplos de antiguas bacterias simbióticas, pero actualmente esta idea ha sido descartada: los peroxisomas proceden más bien del retículo endoplásmico.

El modelo de la Endosimbiosis Seriada no explica el origen de la célula eucariota ni sus grandes y numerosas diferencias con los procariotas. Sí explica, y aquí el asunto está zanjado, el origen de la mitocondria (presente en casi todos los eucariotas) y de los plastos de los vegetales.

(La endosimbiosis de la mitocondria y el cloroplasto (u otros orgánulos, si se da el caso) no se debe entender como un fenómeno "no darwiniano" o incompatible con la teoría evolutiva establecida. Toda simbiosis requiere un proceso de coadaptación entre especies distintas, que de momento puede explicarse satisfactoriamente mediante etapas de variación al azar y selección natural.)

Según una hipótesis algo distinta (pero con ciertas conexiones con la endosimbiosis seriada), la célula eucariótica surgiría a partir de la fusión o mezcla entre dos procariotas: una bacteria y una arquea (más adelante, además, se incorporarían la mitocondria y el cloroplasto en procesos distintos). Hay varias versiones de esta propuesta, que supuestamente explicaría la aparición del núcleo celular y los complejos sistemas membranosos de la célula eucariota. He visto algunas veces defenderla un modo "saltacionista": se habría producido de golpe y porrazo un enorme aumento de la complejidad en la célula, dando lugar a un organismo nuevo, muy diferente a sus antepasados, y muy exitoso. Podéis corregirme si me equivoco, pero me da la sensación de que las pruebas para esta interpretación siempre han sido endebles, por no decir inexistentes.



Imagen sacada de la web Evolutionary Tree of Life donde se aprecia cómo los dominios de las bacterias y las arqueas se fusionan majestuosamente (pero improbablemente) para darnos lugar a los eucariotas.

Recientemente, por otra parte, se han ido publicando trabajos que que arrojan más luz y dejan menos sitio para las especulaciones sobre acontecimientos bruscos e improbables. Poco a poco se van fortaleciendo las siguientes hipótesis:

- Los eucariotas descienden (descendemos) de arqueas. No de eubacterias. No de una fusión arquea-bacteria.

- Los eucariotas también poseemos antiguos genes de bacterias, así que podría decirse que fuimos o somos "quimeras" genéticas de arqueas y bacterias. Pero estos genes fueron probablemente incorporados por transferencia horizontal (no hace falta recurrir a fusiones drásticas).

- Seguimos sin saber del todo cómo evolucionaron muchos de los rasgos propios de los eucariotas, aunque algunas cuestiones están más o menos resueltas. Ciertos orgánulos (como los peroxisomas o el aparato de Golgi) surgieron de novo en los eucariotas; otras estructuras, como el citoesqueleto capaz de autoorganizarse, proceden de estructuras más sencillas presentes en los procariotas. Quizá la incógnita más fascinante sea el origen de los cromosomas eucariotas y su funcionamiento, especialmente en lo que respecta a la reproducción sexual.

-La mitocondria se incorporó tarde. Probablemente, cuando la célula eucariota ya estaba "hecha", es decir, ya tenía la mayor parte de sus rasgos propios. La simbiosis entre la primitiva célula eucariota y los antepasados de la mitocondria parece que produjo un organismo ganador, que acabó desbancando al resto de los eucariotas (los que no llevaban mitocondria) y que evolucionó posteriormente hacia cosas tan increíbles como una Sequoia sempervirens, un Homo sapiens o un Tyrannosaurus rex

2016-02-09 | Haz un comentario (hay 23)


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Comentarios

1
De: Ellen Ripley Fecha: 2016-02-09 20:50

¡Buen resumen!. Me alegro de leer una nueva entrada en el blog.



2
De: Daniel Sanjurjo Fecha: 2016-02-10 00:43

Vamos a ver. La teoría de la evolución de Darwin se basa en unos pocos y sencillos conceptos:
-Tenemos una población de seres vivos.
-En un momento dado un individuo adquiere un determinado carácter transmisible a la descendencia
-Ese carácter da una ventaja reproductiva, por el cual a largo plazo la descendencia de los que lo poseen es mayor que la de los que no lo poseen.
-El carácter va generalizándose, hasta que todos los individuos de la población lo poseen.
-Dado un número suficiente de nuevos caracteres, la población resultante se puede considerar una especie distinta de la original.
Darwin no se mete en como se origina ese carácter (ni siquiera recuerdo si es necesario que se haya producido por azar), ni en su grado (se supone que los cambios son sutiles, pero no es una condición necesaria), ni en como se transmite, ni en como (ni en cuanto) los descendientes del individuo "mutado" consiguen ser más numerosos que los de los normales. La teoría de la endosimbiosis seriada simplemente añade un nuevo mecanismo para la aparición de nuevos caracteres, como también la teoría de la transmisión de genes gracias a los virus, por ejemplo. No se me ocurre como esta teoría puede emplearse contra el darwinismo, aunque sí contra alguna teoría que dentro del darwinismo intenta explicar los mecanismos para la aparición y/o prevalencia de los caracteres. Pero esas teorías no son el darwinismo.



3
De: D.E.L Fecha: 2016-02-10 22:04

Muy bien explicado.
Te gustará saber que en mi universidad nos enseñaron algunos esquemas que hablaban justamente de eso, una eucariota ancestral sin mitocondrias, con sus núcleo y algunos orgánulos "complejos" que había evolucionado de las arqueas y que empezaba a estar en simbiosis con bacterias para formar mitocondrias.

Con todo creo que la relevancia de la aparición de las eucariotas está un poco inflado. Según nos contó el profe de biología del desarrollo los 2 eventos más importantes de la historia de la vida han sido la aparición de la propia vida y la pluricelularidad (Sí, sí... que ocurrió unas 25 veces en linajes diferentes xD) estando un paso por detrás en "importancia" la aparición de las eucariotas, la edosimbiosis y esas movidas.



4
De: Daniel Fecha: 2016-02-12 13:54

Como tu quieras, Paleofreak.
Mira que en otras cosas estoy contigo pero en este artículo has demostrado que estás entrando en la "caverna" de DonRqueR.
Solo un matíz: si has leído algo de Margulis, espero que sí, ella nunca dijo que se declarase antidarwinista, ni siquiera Máximo Sandín, que mira que es tocacojones, es antidarwinista. Ese enemigo te lo has inventado tú solito, y es una pena.
Una cosa es el Darwinismo y otra muy distinta el Neodarwinismo y sus encorsetados postulados. Estos son los que se están poniendo en duda.
Salud



5
De: Rawandi Fecha: 2016-02-14 17:47

"ni siquiera Máximo Sandín, que mira que es tocacojones, es antidarwinista"

En la Biblioteca Pública encontré un libro de Sandín titulado 'Pensando la evolución, pensando la vida' (2006)cuyo contenido es claramente antidarwinista.

En dicho libro, Sandín habla del "nulo poder creativo" de la Selección Natural y afirma que la base teórica de la Síntesis moderna "es absolutamente falsa". Además, sostiene que "es absurdo pretender que los mamíferos terrestres hayan vuelto al mar hasta convertirse, gradualmente, al azar y tras períodos de 'estasis' más o menos largos, en ballenas y delfines, porque no hay tiempo para todo esto" (pág. 306). ¿Cómo ha podido Sandín llegar a ser "Profesor Titular de Evolución humana" en la Universidad Autónoma de Madrid? Así está España...



6
De: El Paleofreak Fecha: 2016-02-17 00:08

"ni siquiera Máximo Sandín, que mira que es tocacojones, es antidarwinista"

JA, JA, JA



7
De: Gualtrapatherion Fecha: 2016-02-20 13:03

Creo que Margulis se dejó llevar de forma desaforada por un vicio, o manía, o patología incluso, del que son víctimas algunos inestigadores: encuentran un mecanismo que explica de forma satisfactoria un fenómeno determinado (ej. la simbiosis para explicar la integración de mitocondrias y cloroplatos) y se vienen arriba, intentando explicar todos los fenómenos en base al mismo mecanismo. Stephen Jay Gould habló en varios ensayos de casos similares, como aquel ser humano que postulaba que el camuflaje era la causa última de las coloraciones de todos los plumajes y pelajes, o el que afirmaba que todas las rocas sedimentarias han sido originadas por la acción de seres vivos. Son los subproductos de un cerebro complejo.
Por cierto ¿qué eucariotas no poseen mitocondrias?.



8
De: El Paleofreak Fecha: 2016-02-20 23:51

"Por cierto ¿qué eucariotas no poseen mitocondrias?"

Giardia lamblia, Trichomonas tenax y algunos más.



9
De: Gualtrapatherion Fecha: 2016-02-22 09:18

Muchas gracias, no tenía ni idea.
¡Trichomonas tenía que ser, la madre que la escindió!
Imagino que se tratará de una pérdida secundaria de las mitocondrias, porque otros Excavata sí las poseen. Me pregunto que presiones selectivas pueden llevar a la pérdida de un orgánulo tan útil. No tengo experiencia con Trichomonas tenax, pero mantengo una lucha constante contra Trichomonas gallinae, no sé si ésta también carece de mitocondrias, pero desde luego, su forma de moverse no denota un organismo de metabolismo ralentizado, que pudiera explicar la falta de un orgánulo encargado de la respiración celular y síntesis de ATP. De hecho, protistas parásitos mucho más inmóviles las tienen.



10
De: acritarchman Fecha: 2016-02-23 20:23

Buen artículo. La supuesta descendencia nuestra de las arqueas es, desde luego, poco convincente y tiene un punto particularmente débil: ¿cómo explica que la membrana celular de las arqueas esté formada por lípidos unidos por enlaces éter y la de bacterias y eucariotas por enlaces éster?



11
De: El Paleofreak Fecha: 2016-02-25 19:47

"¿cómo explica que la membrana celular de las arqueas esté formada por lípidos unidos por enlaces éter y la de bacterias y eucariotas por enlaces éster?"

Se explica por evolución ;o)
¿Qué problema hay?



12
De: acritarchman Fecha: 2016-02-27 14:03

Hombre, como salto evolutivo me parece un pelín fuerte, no sé



13
De: El Paleofreak Fecha: 2016-02-27 19:01

Pues solo es un enlace químico diferente.



14
De: Javier Fecha: 2016-03-17 23:20

Como el que diferencia la quitina de la celulosa, y los Oomycetos ahora se consideran descencientes de algas.

Además no es solo un enlace eter, es el uso de L-Glicerol, es que no hay ácidos grasos sino cadenas isoprenoides y que las moléculas forman una monocapa.

No sé, ¿nos pasamos por el forro toda la bioquímica porque nos gusta más un modelo de transferencia horizontal a lo largo de muchas generaciones, con su selección natural, que un proceso puro de hibridación, con su selección natural también?



15
De: Eustaquio tuabuela Fecha: 2016-03-20 08:49

Supongo que estarás al tanto del mayor descubrimiento paleontólogico de este año acerca de la identidad de cierto monstruillo trompetero. ¿ hablarás de nuestro pariente vermiforme del carbonifero? ¿Hablarás del monstruo de tully?
Saludos Paleofreak :D



16
De: El PaleoFreak Fecha: 2016-03-24 20:01

Javier, no sé por qué un modelo de transferencia horizontal y selección supone "pasarse por el forro toda la bioquímica". ¿Podrías explicarlo?



17
De: Tu Señora madre Fecha: 2016-03-26 01:01

La ciencia es la tranpa de satanass



18
De: Javier Fecha: 2016-03-30 17:00

Porque es un proceso que implica relaciones de parasexualidad mantenidas en tiempo y espacio, requiere una cantidad de contactos importante, y dificil de justificar entre que aparentemente no tendrían por qué compartir el mismo nicho ecológico, y no termina de explicar nada. Creo que a algunos os condiciona demasiado el concepto biológico de especie.

Así que tengo que aceptar que descendemos de las arqueas, pero aunque tengamos también genes claramente bacterianos, se deben a transferencias puntuales...

No se, coño. Lo veo muy flojo, como queriendo mantener una estructura en forma de arbolito, muy bonita, muy de mentirijillas. Quizá porque trabajando en genética de plantas tengo los huevos pelados de ver hibridaciones y no me sorprenden en absoluto estas cosas...



19
De: El PaleoFreak Fecha: 2016-03-30 22:19

"Porque es un proceso que implica relaciones de parasexualidad mantenidas en tiempo y espacio..."

No problem con las bacterias. ¿Y por qué todo eso que dices implica "pasarse por el forro toda la bioquímica"? :o)

"Así que tengo que aceptar que descendemos de las arqueas, pero aunque tengamos también genes claramente bacterianos, se deben a transferencias puntuales... "

No lo tienes que aceptar si no quieres, pero es una explicación más convencional que la de imaginarse sin pruebas esa majestuosa fusión celular.

"Quizá porque trabajando en genética de plantas tengo los huevos pelados de ver hibridaciones y no me sorprenden en absoluto estas cosas..."

Claro, pero es que los que trabajan en bacteriología tienen los huevos pelados de ver transferencias horizontales :o)



20
De: orab Fecha: 2016-04-07 20:18

Estimado Paleofreak, en realidad el tema de los cromosomas no es lo más fascinante, su organización deriva sin problema de las arqueas.

El rasgo más difícil de explicar de los eucariotas es el núcleo, cómo se originó y llegó a englobar al DNA.

Y en el núcleo es donde flaquean todos los modelos propuestos y donde están los quebraderos de cabeza.

Por supuesto el único modelo mágico-místico es el de Margulis que en temas espiroquetiles se le llegó a ir la chaveta de una forma dantesca. Recordemos sus declaraciones sobre el SIDA.

Saludos!



21
De: orab Fecha: 2016-04-07 20:23

porcierto, Giardia lamblia, Trichomonas tenax... lo más probable es que hayan perdido sus mitocondrias en el transcurso de la evolución por su modo de vida parásito.

No hay evidencia de dos lineajes diferenciados, uno sin mitocondria y otro con ella.

Saludos.



22
De: orab Fecha: 2016-04-07 20:37

Por último, Javier:

"¿cómo explica que la membrana celular de las arqueas esté formada por lípidos unidos por enlaces éter y la de bacterias y eucariotas por enlaces éster?"

Chequea el modelo C : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4640172/figure/F2/

De todas formas... y ahora igual voy a ser muy pecaminoso... quién dice que en el planeta solo hay arqueas, bacterias y eucariotas?

Igual cualquier día nos encontramos una especie de antiguo lineaje divergente de las arqueas con membranas especiales, vamos, no cerraría la puerta a este tipo de "excentricidades", hay microorganismos habitando dentro de la mismísima corteza oceánica.

Saludos.



23
De: orab Fecha: 2016-04-07 20:42

Y no tan último:

"Así que tengo que aceptar que descendemos de las arqueas, pero aunque tengamos también genes claramente bacterianos, se deben a transferencias puntuales... "

Los eventos de transferencia horizontal entre huesped y endosimbionte son muy comunes.

Mismamente Rickettsia, el pariente más cercano de las Mitocondrias, y un parásito obligado de eucariotas, presenta eventos de transferencia horizontal de su genoma hacia el ADN eucariota.

Ya digo esto está sucediendo en directo, no es algo exótico fruto de la imaginación de los satánicos "neodarwinistas" .



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