NeoFronteras

Encuentran una nueva explicación a la cooperación que tienes las células que forman los mohos mucilaginosos.

Bosque de cuerpos fructíferos de Dictyselium discoideum. Fuente: Scott Solomon.

La evolución es un hecho y la teoría neodarwinista explica perfectamente este hecho. A veces, en la cultura popular se ha resumido esta teoría como la supervivencia de los más fuertes, pero el asunto es más complicado. Incluso la explicación que propuso Darwin en su día no es tan simplista.

En realidad no hace falta morir bajo una presión de selección extrema para que los genes de un individuo no se propaguen en el tiempo. Basta con tener poco éxito reproductor para que esos genes se propague peor que el resto en las sucesivas generaciones. Se puede estar muy bien adaptado al ambiente, pero si se tienen pocos hijos o estos no prosperan, entonces esos genes se irán perdiendo.

A la vez, una mejor adaptación al ambiente no significa necesariamente ser individualmente más fuerte, como ciertas ideas neoliberales aplicadas a la socieconomía humana proponen, sino que, además, en el mundo natural cooperar con otros puede significar obtener un mejor y mayor beneficio común que, bien repartido, repercute positivamente en todos los individuos.

Lo malo es si dentro del grupo hay aprovechados que exploten el beneficio común, entonces la cooperación se puede ir al traste. Es más, una visión ingenua del darwinismo no fomentaría la cooperación y sí los comportamientos de traición al grupo.

Pero, de hecho, la cooperación, e incluso el altruismo, existen en la Naturaleza. Un modelo que ha permitido explicar algunos de estos comportamientos es la idea del «gen egoísta» que introdujo Richard Dawkins en su día. Explica muy bien, por ejemplo, la existencia de abejas obreras, que son individuos que se sacrifican por el bien común de la colmena. También explica este tipo de altruismo en el caso de otros insectos sociales.

Para poder estudiar la aparición de la cooperación y por qué sucede, se pueden usar modelos microbianos. La ventaja de estos es que, al ser microorganismos, sus generaciones se suceden rápidamente y se pueden así analizar las tendencias evolutivas.

Ahora un grupo de investigadores de UCL y University of Bath parece que ha dado con una explicación de por qué los individuos evolucionan hacia la cooperación en lugar de hacia la simple explotación individual.

Según ellos, los microorganismos pueden variar su contribución a la comunidad para así maximizar su inversión y esto puede, en algunas ocasiones, fomentar la cooperación.

Deducen que los microorganismos en grupos compuestos por individuos emparentados contribuyen fuertemente a la cooperación, lo que beneficia al grupo. Por el contrario, en los grupos en los que mayoría de los individuos no están emparentados, la explotación gana a la cooperación.

«Esta investigación arroja una nueva luz a la evolución y mantenimiento de la cooperación. La cooperación es fundamental para el éxito de la mayoría de los organismos sobre el planeta, de los microbios a los humanos. Sin embargo, comprender por qué los aprovechados no invaden y colapsan los sistemas de cooperación es todavía un rompecabezas», dice Chris Thompson (UCL), uno de los autores del estudio.

Estos investigadores estudiaron a la ameba Dictyostelium discoideum, más conocida como moho mucilaginoso. Estos microorganismos llevan una vida independiente en los suelos, pero se juntan para formar un agregado cuando la comida escasea. En este caso, al final formará un cuerpo fructificante en el extremo superior de un tallo que producirá las esporas. Esta configuración facilita que las esporas se dispersen y terminen en un lugar distinto al de partida que ya poseería pocos recursos para este ser. Este proceso de formación del tallo y cuerpo fructificante requiere de la cooperación entre las distintas células. Unas formarán el tallo y no se reproducirán, mientras que las que forman el cuerpo fructificante sí.

Lo que los científicos quieren investigar son los factores que provocan que las amebas individuales elijan sacrificarse a ellas mismas para ayudar a la formación del tallo del cuerpo fructificante o explotar la contribución de las demás que forman el tallo y en su lugar formar las esporas y, por tanto, reproducirse. En principio y para este último caso, al poderse reproducir se facilitaría la selección de este rasgo por evolución.

Tradicionalmente, para resolver este rompecabezas, los biólogos etiquetaban cada célula individual como cooperativa o como aprovechada. Sin embargo, este estudio muestra que incluso los simples microbios siguen los principios económicos de la inversión colectiva, pues la variación de la contribución depende de cuánta participación tienen en el éxito del cuerpo fructificante.

Según Thompson, algunos intentos de resolver este misterio descansan en la presunción de que los individuos pueden o bien engañar o bien cooperar. En estos casos, el engaño será usualmente la mejor estrategia y entonces la cooperación colapsa. Esta es una idea que ha sido demostrada hasta cierto punto usando teoría de juegos y ciertos modelos, como el dilema del prisionero.

«Nuestro estudio demuestra una solución al problema, porque incluso una mejor estrategia es engañar si te puedes salir con la tuya causando poco daño al éxito del grupo. Sin embargo, si el éxito del grupo se ve comprometido, los individuos deberían cambiar su estrategia y cooperar porque ello ayuda a estabilizar la cooperación. Es notable el hecho de que observemos este comportamiento es un simple microbio», añade Thomson.

«Nuestra investigación muestra que un simple microbio puede actuar como un inversos inteligente. En lugar de ser etiquetado como aprovechado o cooperador, cada individuo puede potencialmente verse beneficiado de un nivel de inversión variable dentro de la cooperación dependiendo de la inversión de los demás», dice Jason Wolf (University of Bath)

Wolf dice que si una persona tiene un 80% de las acciones de una compañía y otro un 20%, entonces tiene sentido económico para la primera invertir más que la segunda porque al tener más participación pierde mucho más si el proyecto falla.

«De un modo similar, los microbios con un determinado genotipo invierten más recursos en hacer el tallo si la mayoría de los demás tienen los mismos genes. Si no invierten tiene más que perder porque sus participaciones son mayores. Los microbios de genotipos minoritarios tienen menos que perder si el cuerpo frutificante falla, así que tratan de maximizar la recompensa mediante la formación de esporas», añade Wolf.

Los investigadores encontraron, además, que una mezcla equitativa de dos fenotipos no da lugar a un grupo que invierta lo suficiente, lo que produce un tallo que se cae por su propio peso.

No deja de ser sorprende lo complejo que puede ser una sistema biológico simple.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Sobre mucilaginosos en NF.