Teoría Endosimbiotica o Endosimbiosis Seriada

OBJETIVO:

Analizar el proceso de evolución de los seres
vivos de acuerdo a la Teoría
Endosimbiòtica

Introducción

La Tierra tiene una gran cantidad de años de
existencia, los cuales jamás se han podido medir de manera
exacta; de igual manera la aparición de animales y plantas
sobre la faz de esta es un verdadero misterio que ha sido tratado
de explicar desde diferentes perspectivas y con diversos
argumentos por mucha gente con el transcurrir de los
años.

La teoría del creacionismo formulada en las
Sagradas Escrituras (en el libro del Génesis) afirma que
los seres vivos fueron creados por separado por un ser superior
en un breve lapso de tiempo, los cuales tienden a mantener sus
características a través de la historia. Nadie sabe
con exactitud cuándo o cómo comenzó su
existencia la célula viva. Las evidencias disponibles
sugieren que los precursores de las primeras células
surgieron en forma espontánea, mediante el autoensamblaje
de moléculas simples. Por lo tanto, los seres vivos tienen
una conformación compleja y variada: sistemas,
órganos, tejidos, células (la unidad mínima
de vida más especializada), y es ahí donde toma
fuerza la teoría formulada por la destacada bióloga
estadounidense Lynn Margulis según la cual; la unidad
mínima de vida que dio origen a las especies no
apareció de la noche a la mañana en la
Tierra.

A finales de los setenta, Lynn Margulis propuso
"Teoría de la Endosimbiosis Seriada", la cual sostiene que
la primera célula eucariota de la Tierra (de la que
provenimos todos los animales y plantas) se formó mediante
la fusión de tres bacterias preexistentes completas: la
primera bacteria aportó los andamios de los micro
túbulos, la segunda; ciertas capacidades
metabólicas y la tercera se convirtió en la actual
mitocondria. Después de esto, dicha célula logro
proliferar, pero una de sus descendientes se tragó una
bacteria fotosintética de la que provienen los actuales
cloroplastos.

Biografía
de Lynn Margulis

Lynn Margulis nació en 1938 en la
ciudad de Chicago. Inició sus estudios de secundaria
en el instituto público Hyde Park y cuando fue
trasladada por sus padres a la elitista Escuela Laboratorio de
la Universidad de Chicago, regresó por su cuenta al
instituto con sus antiguos amigos, lugar al que ella pensó
que pertenecía. De esa época recuerda con agrado a
su profesora de español, la señora
Kniazza.

A los 16 años fue aceptada en el programa de
adelantados de la Universidad de Chicago donde se licenció
a los 20 años, adquiriendo según ella «un
título, un marido (Carl Sagan) y un más duradero
escepticismo crítico». Margulis diría de su
paso por la Universidad de Chicago:

"Allí la ciencia facilitaba el planteamiento de
las cuestiones profundas en las que la filosofía y la
ciencia se unen: ¿Qué somos? ¿De qué
estamos hechos nosotros y el universo? ¿De dónde
venimos? ¿Cómo funcionamos? No dudo de que debo la
elección de una carrera científica a la genialidad
de esta educación «idiosincrásica»."
Margulis sobre su clase de Ciencias Naturales

En 1958 continuó su formación en
la Universidad de Wisconsin como alumna de un
máster y profesora ayudante.
Estudió biología
celular y genética: genética general
y genética de poblaciones. De su profesor de estas
dos últimas, James F. Crow, diría:

"Cambió mi vida. Cuando dejé la
Universidad de Chicago sabía que quería estudiar
genética, pero después de las clases de Crow supe
que sólo quería estudiar genética".
(Margulis, Planeta Simbiótico)

Desde un principio se sintió atraída por
el mundo de las bacterias, que en aquel entonces ella indica
que eran consideradas solo en su dimensión de
gérmenes de carácter patógeno y
sin interés en la esfera del evolucionismo. Margulis
investigó en trabajos ignorados y olvidados para apoyar su
primera intuición sobre la importancia del mundo
microbiano en la evolución. Ella misma, en sus diferentes
trabajos, nos guía en lo que fue su investigación y
los antecedentes de sus aportaciones. Siempre ha mostrado una
especial disposición a valorar estos antecedentes, desde
su recuerdo hacia la señora Kniazza, su profesora
de español en el instituto; pasando por el
recuerdo de sus profesores de universidad y lo que para ella
significaron; y terminando por una extensa referencia de los
trabajos de aquellos científicos que ella rescató
del olvido para apoyar su pensamiento evolucionista.

Se interesó por los trabajos de Ruth Sager,
Francis Ryan y Gino Pontecorvo. Estos trabajos la llevan a la que
ella considera obra maestra: The Cell in Developement
and Heredity (La célula en el desarrollo y
la herencia), escrita por E. B. Wilson en 1928. Toda
esta obra relacionada con las bacterias está relacionada a
su vez con los trabajos de L. E. Wallin, Konstantin
Mereschkowski y A. S. Famintsyn, en los que se plantea la
hipótesis de que las partes no nucleadas de
las células eucariotas eran formas evolucionadas
de otras bacterias de vida libre. Desde entonces su trabajo se ha
centrado en desarrollar esa hipótesis que la condujo a
formular su teoría de la endosimbiosis seriada, y
posteriormente su visión del papel de
la simbiogénesis en la
evolución.

Sus aportaciones a la biología y el evolucionismo
son múltiples: ha descrito paso a paso y con
concreción el origen de las células eucariotas (la
SET, que considera su mejor trabajo); junto a K. V. Schwartz ha
clasificado la vida en la tierra en cinco reinos agrupados en dos
grandes grupos: bacterias y eucariotas; formuló su
teoría sobre la simbiogénesis y la importancia de
esta en la evolución; apoyó desde el primer momento
la hipótesis de Gaiadel químico James E.
Lovelock, contribuyendo a ella desde la biología e
intentando que adquiriera categoría de teoría; y ha
realizado una suma de trabajos concretos sobre organismos
bacterianos y formas de vida simbióticas, entre
otras.

En la época de su muerte, el 22 de noviembre de
2011 (murió trabajando en su laboratorio), trabajaba
profundizando en el estudio de diferentes espiroquetas y su
posible protagonismo en procesos
simbiogenéticos.

"Ella trae una influencia espectacular porque trae la
mezcla de biología con humanidades. Ella es del linaje de
estos científicos: Galileo Galilei, Copérnico y
Newton. Es una científica que trae ideas radicales, pero
que el tiempo y la historia demuestran que son correctas".
(Dimaris Acosta Mercado, catedrática de Biología de
la Universidad de Puerto Rico.)

Los pasos
simbiogenéticos propuestos por Margulis

Al comienzo se unió una bacteria denominada
"arquea fermentadora o termoacidofila" que obtenía
energía del azufre y del calor con una bacteria denominada
"espiroqueta" la cual era nadadora, formando un nuevo organismo
que sumaría sus características iníciales de
forma sinérgica. Luego se les sumaria una nueva y
llamativa resistencia al intercambio genético horizontal,
así el ADN quedaría confinado en un núcleo
interno separado del resto de la célula por una
membrana.

Luego de la evolución por mitosis en los
protistas nadadores, se incorporó otra bacteria que
respiraba oxígeno, volviéndose así
más grande y compleja, la cual era capaz de engullir
alimento en forma de partículas; así el delicado
nadador, tolerante al calor y al ácido y respirador de
oxigeno formaba ahora un único y prolífico
individuo que produjo nubes de prole.

De este modo, el nuevo endosimbionte (es decir, ultima
bacteria) se convertiría en mitocondria y peroxisoma, que
permitió el éxito del nuevo organismo en medios
ricos de oxígeno, donde antes no podía
sobrevivir.

Dicho organismo respirador de oxigeno engullo, pero no
pudo digerir bacterias fotosintéticas de color verde
brillante; las cuales después de una larga lucha y un
largo tiempo pudieron hacer parte del mencionado organismo,
siendo conocidas como cloroplastos.

Todo este proceso dio lugar a las llamadas algas verdes
nadadoras, ancestros de las células vegetales actuales,
capaces de sintetizar la energía del sol, que
contribuyeron al éxito de animales y hongos.

Teoria de la endosimbiosis

Monografias.com

Explicación del dibujo:

Se une la espiroqueta (de color verde) y la
termoacidofila (de color violeta).

Engullen la tercera bacteria (de color rojo; que se
convertiría en la mitocondria)

Engullen la cuarta bacteria (de color verde; que se
convierte en el cloroplasto)

Presentación y alcance de la
teoría

Margulis la presentó en 1967 en un
artículo de la revista Journal of Theoretical
Biology bajo el nombre de "Origin of Mitosing Cells". Cabe
mencionar que esta fue rechazada en quince ocasiones, demostrando
que no siempre lo que se espera, se logra. Pero gracias a la
intervención directa del editor James F. Danelly, se
posibilito su publicación. Max Taylor (especializado en
protistas y profesor de la Universidad de British Columbia) la
bautizo con el acrónimo de SET, que significa "Serial
Endosymbiosis Theory", nombre por el que hoy es
conocida.

Margulis, no solo posee formación
científica (era y es bióloga después de
todo), sino que como buena profesional, publicó sus
descubrimientos y modelos en artículos científicos,
permitiendo así que sus ideas estuvieran a
disposición de toda la comunidad científica, para
su estudio, evaluación, análisis y posterior
corroboración o rechazo.

Por otro lado, cimentó sus artículos
con datos brutos, proponiendo además un modelo que
tenía posibilidad de ser demostrado como cierto o como
falso, que era falsable, en virtud de los conocimientos de
aquel entonces y sobre todo en futuros avances y hallazgos de la
ciencia. Como era de esperar, recibió críticas de
todas partes, pero ella no pidió que no se la
criticara, sino que soportó todas las
críticas, las blandas y las duras, las destructivas y las
constructivas, las razonadas y las demoledoras.

Ella baso su teoría en numerosos
datos sobre bioquímica, morfología,
paleontología; destacando la importancia de la
educación, la paciencia y el sin número de pruebas
que tuvo que realizar para poder presentar un proceso coherente
valiéndose de los individuos descendientes de aquellas
bacterias que plausiblemente lo protagonizaron. En el momento en
que Margulis presenta su teoría, para el evolucionismo
únicamente existen animales y plantas, las bacterias solo
eran del interés de una rama de la medicina: la
bacteriología médica. Y únicamente
algunos protozoos y hongos eran clasificados por diversos
botánicos erróneamente como plantas.

En este contexto, su trabajo es rechazado
por la ortodoxia del evolucionismo; el paso de procariotas a
eucariotas no entrañaba ningún problema especial de
comprensión para el neodarwinismo: lo mismo que una
especie puede aumentar paulatinamente de tamaño, aumentar
su complejidad y adquirir nuevas funcionalidades también
paulatinamente; los procariotas habrían aumentado su
tamaño, aumentado su complejidad y adquirido nuevas
funcionalidades, todo paulatinamente y como consecuencia de
errores en la replicación de su ADN.

El Neodarwinismo utiliza el escenario
descrito por ella para justificar tal paso: un medio
"caótico", inestable y cambiante; un medio que justificaba
una alta competencia favorecedora de tan radicales
cambios.

"La idea general entre los neodarwinistas,
básicamente zoólogos que en la actualidad se
autodenominan «biólogos evolucionistas»,
consiste en que la variación heredada deriva de los
cambios aleatorios en la química de los genes. Las
variaciones heredables son causadas por mutaciones, y estas son
aleatorias. Impredecibles e independientes del comportamiento, de
las condiciones sociales, del alimento o de cualquier otro
elemento, las mutaciones son cambios genéticos
permanentes. A medida que estos cambios genéticos
aleatorios van acumulándose con el paso del tiempo,
determinan el curso de la evolución. Tal es la
visión presentada por la mayor parte de la literatura
evolucionista.

Sin duda estamos de acuerdo en que los cambios
aleatorios heredables, o mutaciones genéticas, ocurren.
Coincidimos también en que estas mutaciones aleatorias
quedan expresadas en la química del organismo. La
existencia de proteínas alteradas, cuyo origen puede
remontarse a mutaciones genéticas en organismos vivos, ha
quedado ampliamente demostrada. La diferencia principal entre
nuestro punto de vista y la doctrina oficial neodarwinista actual
trata de la importancia de la mutación aleatoria en la
evolución. Opinamos que la trascendencia de la
mutación aleatoria como fuente de variación
hereditaria está siendo enormemente exagerada. Las
mutaciones, los cambios genéticos en organismos vivos
pueden ser inducidas; es algo que puede hacerse con rayos X o
añadiendo compuestos químicos mutagénicos en
el alimento del organismo. Se conocen numerosas formas de inducir
mutaciones, pero ninguna de ellas conduce a la aparición
de nuevos organismos. La acumulación de mutaciones no
desemboca en el surgimiento de nuevas especies, ni siquiera de
nuevos órganos o nuevos tejidos. Si el óvulo o la
esperma de un mamífero son sometidos a mutación,
ocurrirán efectivamente cambios hereditarios pero, como ya
señalara tempranamente Hermann J. Muller (1890-1967),
premio Nobel que demostró sobre la mosca de la fruta la
capacidad mutagénica de los rayos X, el 99,9 por ciento de
las mutaciones son dañinas. Incluso los biólogos
evolucionistas profesionales tienen serias dificultades para
encontrar mutaciones, ya sean inducidas experimentalmente o
espontáneas, que contribuyan de forma positiva al cambio
evolutivo.

Demostraremos aquí que la fuente principal de
variación hereditaria no es la mutación aleatoria,
sino que la variación importante transmitida, que conduce
a la novedad evolutiva, procede de la adquisición de
genomas. Conjuntos enteros de genes, e incluso organismos
completos con su propio genoma, son asimilados e incorporados por
otros. Es más, demostraremos también que el proceso
conocido como simbiogénesis es el camino principal para la
adquisición de genomas."

Margulis y Dorion Sagan, Captando
genomas

Para refutar la teoría de Margulis, el
neodarwinismo siente la necesidad de formular una teoría
alternativa: la de Max Taylor (Universidad British Columbia) a
principios de los setenta, bautizada bajo el nombre de
"filiación directa"; que explica que dicha
célula se vio forzada a evolucionar, pero sin engullir
bacterias, desacreditando y menospreciando la información
ofrecida por Margulis.

"La teoría de Taylor, un buen ejemplo de la
resistencia heroica del neodarwinismo a aceptar cualquier cosa
que no encaje en sus preconcepciones, quedó refutada al
poco de formularse, cuando se comprobó que el ADN de las
mitocondrias y los cloroplastos es mucho más parecido al
material genético de las bacterias que al del genoma
nuclear eucariota. El mundo académico se vio forzado a
aceptar la parte de la teoría de Margulis que hoy se
enseña en todos los libros de texto: que las mitocondrias
y los cloroplastos provienen, por simbiosis, de antiguas
bacterias de vida libre. La idea convencional, sin embargo,
persiste aún gracias a que la teoría de Margulis se
suele presentar en una versión edulcorada que no capta el
fondo de la cuestión". (Javier Sampedro)

En 1975, Bogart publico otra hipótesis
según la cual "todo el ADN de las eucariotas se encontraba
en el área nuclear, rodeado tal vez por una membrana que
se vio obligada a separarse por bloques de genes procedentes del
protonucleo que se rodearon de sus propias membranas, formando
así los plastidos y mitocondrias". Desde entonces el
neodarwinismo ha ofrecido numerosas teorías alternativas.
Pero para Margulis el origen del núcleo se debe a la
interacción de los dos primeros simbiontes que elaboran
esas membranas, evitando su total fusión.

De esta manera Lynn ha logrado poner a tambalear
diversas teorías surgidas con el ánimo de destruir
su trabajo, demostrando que aunque la sociedad actual se sigue
rigiendo por el machismo, las mujeres han venido adquiriendo y
demostrando sus inmensurables capacidades para resolver y dar
respuesta a problemas de diversas índoles.

Margulis está radicalmente enfrentada al
neodarwinismo considerándolo doctrinario y reduccionista.
Defiende que el origen de las especies lo hallamos en la
simbiogenesis y no en la mutación genética; que no
existen pruebas, ni por la observación de la naturaleza,
ni por trabajos de laboratorio, por las que pueda pensarse que
las mutaciones genéticas al azar hayan sido las
responsables de la eclosión de una sola especie. Su
teoría sobre el origen de especies por
simbiogénesis, hoy en día , no ha merecido la
atención de la ortodoxia neodarwinista, y sus ataques al
paradigma neodarwinista, a sus métodos doctrinarios, son
igualmente ignorados desde este neodarwinismo que
tímidamente se limita a incorporar a su paradigma la SET
una vez ésta se ha considerado demostrada.

Cuando se acusa a una persona de un delito, quien acusa
y quien defiende busca y recopila pruebas para convencer al juez
de que tienen la razón. Analogía precisa para esta
teoría, pues Lynn tuvo que demostrar con hechos plausibles
la veracidad de sus argumentos; sus corrientes contradictorias
hicieron lo mismo pero de manera contraria, buscaban
desmeritarla. Finalmente las grandes mentes de la sociedad actual
son quienes hacen el papel de juez; es así como logramos
llegar a exponer los argumentos a favor y en contra de la
teoría:

A
favor

La evidencia de que plastos y mitocondrias surgieron a
través del proceso de Endosimbiosis son muchos, entre los
que cabe destacar: que el tamaño de las mitocondrias es
igual al de algunas bacterias, las mitocondrias y cloroplastos
contienen ADN bacteriano circular cerrado covalente (igual que
procariotas), mientras el núcleo eucariotico posee varios
cromosomas bacteriano lineales, plastos y mitocondrias
están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda
con la idea de una fagocitosis, además se dividen por
fisión binaria (igual que procariotas), las eucariotas lo
hacen por mitosis.

En mitocondrias y plastos los centros de
obtención de energía se sitúan en las
membranas, al igual que en las bacterias; la síntesis
proteica es autónoma.

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 eucariotico después de la simbiosis;
poseen ribosomas 70s (característicos de procariotas)
mientras en el resto de la célula encontramos 80s; el
análisis del ARNr 16s de la subunidad pequeña del
ribosoma de mitocondrias y plastos revela escasas diferencias
evolutivas con algunos organismos procariotas.