La Teoría del Endosimbionte

Se piensa pues que la vida se originó hace unos tres-cuatro mil millones de años en forma de microbios simples similares a las células procariotas actuales. La evidencia fósil más temprana de células eukariotas es aproximadamente de hace unos mil millones de años. Según esto, la mayor antigüedad de los procariotas parece bien clara. Cual es la relación entre uno y otro tipo de organismos?

En 1970 Lynn Margulis publica su libro "Origin of Eukaryotic Cells" en el que plantea la hipótesis del origen endosimbiótico de la célula eucariota: las actuales células nucleadas (eucariotas) tendrían su primitivo origen en la asociación endosimbiótica de distintas comunidades microbianas procariotas.

El planteamiento no era novedoso pues ya había sido manejado por algunos científicos del s XIX. Lo importante ahora era el apoyo en evidencias de todo tipo (geológicas, genéticas, bioquímicas ...) que aportaba Margulis.

Desde esta perspectiva, las células eucariotas no evolucionaron por mutaciones genéticas sino por combinanciones multiples de un número de células determinadas. Basándonos en las comparaciones de moléculas secuenciadas (RNAr, RNA polimerasa, proteínas hsp70, hsp90 y ATPasas), se evidencia que el ancestro de las células eucariotas es el resultado de la fusión simbiótica entre una Eubacteria Gram-negativa y una Arqueobacteria (eocito) y ambos grupos contribuyeron a la formación del genoma nuclear (Margullis L. 1970. Symbiosis in Cell Evolution, Yale Univerdity Press, New Haven, Conn).

Según esta teoría, la primera célula eucariota era probablemente como una ameba que conseguía nutrientes por fagocitosis; contenía un núcleo que se formó cuando un fragmento de la membrana citoplásmica se enrolló alrededor de los cromosomas. Alguno de éstos organismos "tipo ameba" ingirió células prokariotas que sobrevivieron dentro del organismo desarrollando una relación simbiótica. Las Mitocondrias se formaron cuando se ingirieron bacterias capaces de respiración aerobia; los Cloroplastos se formaron cuando se ingirieron bacterias fotosintéticas. Con el tiempo perdieron su pared celular y mucho de su ADN porque no eran útiles dentro de la célula huésped, y así, Mitocondrias y Cloroplastos ya no podían desarrollarse fuera de su célula huésped.

La evidencia de todo esto se basa en lo siguiente:

Mitocondrias y Cloroplastos son del mismo tamaño que las células procariotas y se dividen por fisión binaria

Mitocondrias y Cloroplastos tienen su propio ADN que es redondo (como en los procaryotas), no lineal

Mitocondrias y Cloroplastos tienen sus propios Ribosomas que tiene 30S y 50S subunidades, no 40S y 60S

Varios microbios eucariotas más primitivos, como Giardia y Trichomonas tienen membrana nuclear pero no Mitocondrias.

Aunque la evidencia es menos convincente, también es posible que flagelos y cilios puedan proceder de las espiroquetas.

Ya hemos comentado que esta idea fue rechazada durante muchos años, pero actualmente los conocimientos acumulados en relación con la evolución de los organismos eucariotas nos permiten contemplar la endosimbiosis como una teoría fundamental para explicar hechos fundamentales en la historia de la evolución celular.

Y cual podría haber sido el huésped que alojó en su interior a las primitivas bacterias que luego se convetirían en mitocondrias o cloroplastos? Es muy complejo concretar una respuesta fiable a esta pregunta. Tal vez no lleguemos a saberlo con seguridad. Pero algunos científicos han propuesto un candidato aparentemente bastante adecuado: los Micoplasmas.

Estos microorganismos son parásitos que carecen de pared celular (lo que haría más fácil la penetración de los endosimbiontes) y su metabolismo es estrictamente fermentativo (el mismo caso del citoplasma eucariota).