NeoFronteras

El papel de los microbios en la especiación

Área: Biología — lunes, 22 de julio de 2013

Las comunidades de microbios que todos los animales llevan consigo podrían estar dirigiendo la especiación.

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Árbol filogenético crecido en placa de Petri a partir de microbios procedentes de avispas. Fuente: Robert Brucker/Vanderbilt.

Cada uno de nosotros porta un inmenso ecosistema de microorganismos, casi todos en nuestro tracto intestinal. Al nacer estos microorganismos nos colonizan y ya no abandonan nuestros cuerpos hasta que morimos. Al morir son precisamente esos microorganismos los que empiezan a descomponer nuestros cuerpos.
Por cada célula somática de nuestro cuerpo hay 10 bacterias. Somos el 10% del total de células que hay en nuestro cuerpo. Algunas están en nuestra piel y su variedad supone una marca distintiva para cada uno de nosotros. ¿Quiénes somos realmente como humanos?
Según pasa el tiempo se acumulan pruebas del impacto que tienen estos microorganismos sobre nosotros y otros animales. Muchas veces sus funciones son positivas, pues nos ayudan a digerir los alimentos o nos defienden de otros microbios que son perjudiciales. Otras veces simplemente producen el mal olor de ciertas partes de nuestro cuerpo.
Ahora se ha descubierto que juegan un importante papel en la evolución. Según un estudio reciente contribuyen a la especiación mediante la reducción de la viabilidad de los híbridos descendientes de machos y hembras de distintas especies.
El término especie es un tanto confuso, pues asume que individuos de distintas especies no pueden producir descendencia viable. Pero se ha podido comprobar que si, en cautividad, se cruzan algunas especies distintas la descendencia es viable y fértil. Una vez se tienen especies distintas es posible concebir sistemas para evitar el cruce, pero ¿cómo se da la especiación si en un principio no hay barreras geográficas? Hay diversas explicaciones a esto, a las que habría que añadir la teoría hologenómica.
Según esta teoría la selección natural darwiniana no se da solamente sobre organismos individuales, sino que además se da sobre la comunidad de organismos que tiene asociada.
Según Seth Bordenstein, la teoría hologenómica es una propuesta arriesgada. Según la tradición en el campo, el origen de las especies está controlado principalmente por los cambios genéticos en el núcleo celular. Este estudio demostraría, según Bordenstein, que tanto el núcleo como la comunidad microbiana pueden ser considerados como un marco unificado de especiación.
Para poner a prueba la teoría esta investigador y sus colaboradores usaron tres especies de avispas Nasonia. Estas avispas parasitan moscas y se han estudiado como método de control de plagas.
Pero estas avispas portan una comunidad de 96 tipos distintos de microorganismos. Dos de estas especies de avispas (N. giraulti y N. longicornis) divergieron hace sólo 400.000 años y están muy emparentadas genéticamente. Por otro lado, la tercera especie (N. vitripennis) divergió hace millones de años y presenta grandes diferencias respecto a las otras dos, tanto en sus genes como en su comunidad microbiana.
En condiciones normales la mortalidad de los híbridos entre las dos primeras especies es relativamente baja, en torno al 8%, mientras que la mortalidad de los cruces de N. vitripennis con las demás es muy alta, de un 90% más o menos.
Las comunidades microbiana de los individuos que sobreviven se parecen a la de sus padres, pero las de los individuos que no sobreviven parecen caóticas y totalmente diferentes.
Estos investigadores criaron estos híbridos complicados en ambientes libres de microorganismos y comprobaron que sobrevivían muy bien hasta la fase de larva, pero cuando les administraban los microbios que normalmente estaban en sus aparatos digestivos entonces su supervivencia caía estrepitosamente.
Según Bordenstein sus resultados demuestran la viabilidad de la controvertida evolución hologenómica al conseguir que sea un fenómeno observado. Según él la cuestión no es ya si este fenómeno existe, sino la extensión del mismo en el mundo animal.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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11 Comentarios

  1. LLuís:

    ¿quiénes somos realmente los humanos?. Pues probablemente un montón de bacterias ambulantes, que como remanentes de alienigenas procedentes de civilizaciones muy desarrolladas tecnológicamente, que llegaron aquí mediante “sondas autoreplicantes”,fuimos inyectados con un cuanto de inteligencia y luego con el tiempo fuimos ganando algo de complejidad entendida como conciencia.
    Es el calor y el artículo sobre la paradoja de Fermi y sondas autoreplicantes, sumados.

  2. NeoFronteras:

    Bueno, quizás una buena forma de ser autorreplicante es ser una bacteria.
    Quizás algún día podamos diseminar la vida por la galaxia. Ni siquiera hace falta enviar bacterias, sino sólo la información de cómo se hacen.

  3. Juan:

    Hay un biólogo que propone otra teoría de la evolución a partir de la integración de virus y bacterias en el ADN.
    Para más info: http://www.somosbacteriasyvirus.com/index.html

  4. tomás:

    Creo que la noticia de esta parcela de la evolución sencillamente se daba por aceptada. Veo que no es así, que resulta novedosa, al menos en cuanto a su investigación, pero es obvio que los microorganismos que ocupan nuestro cuerpo han de evolucionar ellos y han de participar en nuestra propia evolución.
    Otra cuestión que sí -al menos a mi ignorancia- parece más sofisticada y menos sencilla de suponer es el tema de que esos microorganismos influyan de forma determinante facilitando o dificultando la hibridación. Me parece muy interesante ese estudio.

  5. tomás:

    Estimado Juan: Gracias por el envío. Hasta donde he leído, Máximo Sandín razona de manera fundada y lo que propone puede ser muy posible; incluso inevitable.
    Pero hay algo que no me agrada. Como muchos que proponen caminos para la evolución no previstos por Darwin, les parece obligatorio descalificarlo previamente. Entre ellos los hay admirables por sus hallazgos, pero actúan como si hubieran de cargarse a su padre.
    Dice el Sr. Sandín: “La idea general es que la evolución… no se ha llevado a cabo por la adaptación al ambiente mediante la acumulación de pequeños cambios al azar y “seleccionados” por la competencia por ser “ventajosos”. La evolución implica cambios en la organización del organismo, y eso sólo se puede producir por cambios en el proceso embrionario producidos por reorganizaciones en el genoma”.
    Yo, que soy tan determinista que no creo en el azar, o mejor dicho, que cuando admito azar lo hago como un concepto que sólo conlleva desconocimiento de algún proceso, puedo estar de acuerdo con esa parte; él da una de las posibles explicaciones. Pero olvida que aunque posiblemente esté mostrando un camino explicativo, al final, sean cuales fueren los seres a que esos cambios en el genoma producidos por “virus completos o fragmentarios” den lugar, habrán de pasar por la prueba de la aptitud: si otro individuo de la misma especie es más eficaz teniendo más descendencia que transmita sus genes, ese genoma será el que tenga mayores probabilidades de persistir, esté trufado o no por esos virus o fragmentos.
    Más me molesta que culpe a Darwin o a su teoría de que verdaderos estúpidos justifiquen actitudes discriminatorias dentro del género humano. Eso es absolutamente injusto y nada dice en favor de su “buena intención” de la que presume.
    Lo que sí es útil resulta ser que aquello que expone puede ser una vía para explicar el equilibrio intermitente de Gould.
    Pero seguro que si se da cuenta de que sirve a la competencia lo niega. En resumen, que ese señor no me “acaba”.
    Un cordial saludo.

  6. Dr. Thriller:

    Palo para Dawkins: PLUM xD

    Margulis-Gould, 1; Dawkins, 0.

    Efectivamente, el papel de las especies todavía está muy por definir, sobre todo las macroscópicas. Cada vez está más claro que somos un colateral, un subproducto, peor aún que una indiferencia cósmica: una excrecencia del sistema xD.

  7. tomás:

    ¡Qué pesimista! Igual en vez de excrecencia estabas pensando en excremento. Venga, hombre -palmadita en la espalda- ánimo, xD^2, que el mundo se acabará pronto; y nosotros antes.
    (Un aparte: creo que le he reconfortado. Una frase así vivifica a cualquiera).
    Saludos.

  8. LLuís:

    He estado reflexionando sobre esta teoría hologenómica de la evolución, que, desde luego, rompe con el “dogma” darwiniano que asegura que la selección natural solo opera a nivel de organismos individuales y llego a una conclusión que me parece muy extraña,¿podrían los seres humanos llegar a ser “otra especie”,como resultado de una especiación dirigida por las propìas comunidades microbianas asociadas a nuestros organismos?. Es muy raro, la verdad, pero de ser cierta esa teoría hologenómica, como animales que somos no sería totalmente descartable siempre que estuvieramos millones de años por aquí, sin extinguirnos.

  9. tomás:

    Mi buen amigo LLuís: Me agradaría que me explicases por qué la teoría hologenómica rompe el “dogma” darwiniano.
    Un fuerte abrazo.

  10. NeoFronteras:

    Lo que propuso Darwin en su día es tan simple que siempre será correcto. En esa época no se conocían los genes, ni los mecanismos de la herencia, ni las mutaciones, ni el ADN, ni nada relacionado. Darwin sólo habla de unas difusas variaciones en la herencia y de una presión de selección que va seleccionando los mejor adaptados.
    Otra cosa son las diferentes ampliaciones que se han venido haciendo a la teoría o teorías semi-alternativas que son variaciones de la misma idea básica.

  11. tomás:

    Así me ha parecido siempre, estimado Neo. Por eso le pido a nuestro querido amigo LLuís que me explique sus razones.

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