Cuando está presente el engaño en grupos celulares se da el caso de la aparición de una entidad compuesta por células cooperativas y aprovechadas. Para que el linaje persista la evolución opera sólo sobre el conjunto.
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La aparición por evolución de seres multicelulares se dio repetidamente e independientemente en varios linajes, incluyendo a animales, plantas, hongos, algas rojas y algas verdes. Esta transición es uno de los eventos evolutivos más importantes que configuraron la vida en la Tierra.
Se estima que el paso hacia la multicelularidad se ha dado unas 20 veces a lo largo de la historia biológica de este planeta, la mayoría de ellas en esa época anterior a la explosión del Cámbrico, hace más de 500 millones de años. Pero algunas veces también se dio después. Así por ejemplo, el Volvox formó sus primeras colonias hace sólo 200 millones de años. Se cree que tardó unos 35 millones de años en dar este paso.
Pero no es fácil explicar cómo unas células compitiendo darwinianamente por los recursos pudieron ponerse de acuerdo y cooperar para formar seres pluricelulares en los que la mayoría de las células delega la reproducción a un pequeño grupo de ellas.
Ahora un grupo de investigadores ha arrojado un poco de luz sobre el asunto. Informan de una evolución en tiempo real de un grupo de células individuales que cooperan para formar algo así como un “organismo” cuya reproducción es delegada a un grupo de células desertoras que “engañan” a las demás.
Las células desertoras son células que no contribuyen a la integridad del grupo, pero que obtienen ventajas de él como parte de su colectivo. Un exceso de desertoras provoca el colapso del grupo. La idea de incorporar este tipo de comportamiento parece contraintuitivo, porque el engaño a este nivel siempre se ha visto como uno de los grandes impedimentos para la emergencia de vida multicelular al provocar el colapso del grupo.
Pero estos investigadores realizaron una serie de experimentos durante cinco años en los que pusieron a prueba la idea de que el engaño puede proporcionar un papel constructivo en la evolución. En esos experimentos permitieron a distintos grupos de microorganismos purgar o abrazar el engaño.
Descubrieron que cuando había engaño se da el caso de un nuevo tipo de entidad en el que el grupo estaba compuesto por dos estados: células cooperativas y aprovechadas. La evolución no se centraba en ninguno de esos estados en particular, sino que para que el linaje persistiera en el tiempo debían de estar presentes los dos.
Los grupos con ambos tipos de estados estaban mejor adaptados, pero lo hacían a expensas de células individuales que formaban el grupo. Esto es lo que debe suceder en este tipo de transición evolutiva, pues el nivel superior (en este caso el grupo) somete al nivel inferior (las células) para el bien de la colectividad. No sucedió nada similar en los experimentos en los que se eliminaba el “engaño” del sistema.
Ciclos de vida en los que hay al menos dos estados diferentes son casi universales en el mundo de los organismos multicelulares. Según uno de los investigadores implicados, quizás se deba a que los ciclos vitales multifásicos generan una configuración tal que proporcionan a la selección natural una entidad con la que trabajar.
La emergencia de estos ciclos de vida primordiales son la clave para entender los problemas biológicos más profundos como el origen de la multicelularidad, el origen de la diferenciación entre el cuerpo y las células reproductivas, el origen de la reproducción o incluso el desarrollo y origen del cáncer.
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Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Levaduras evolutivas y levaduras rejuvenecidas. [3]
Fuerzan evolución de multicelularidad. [4]
Foto: Gayle Ferguson.