Un parásito del salmón ha evolucionado hasta perder las mitocondrias y no poder respirar oxígeno.
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Hubo un tiempo en el que toda la vida en la Tierra, único lugar en el Cosmos que sepamos que hay tal cosa llamada vida, estaba constituida por microbios. Esto ocurrió durante miles de millones de años. La vida compleja apareció hace muy poco tiempo desde el punto de vista geológico: hace sólo unos 600 millones de años.
No se sabe muy bien cómo o por qué sucedió este hecho. Una de la hipótesis más aceptadas es que los niveles de oxígeno libre atmosférico subieron justo en la transición hacia la vida compleja. La disponibilidad de oxígeno permitiría un metabolismo elevado, lo que aceleraría la evolución de seres multicelulares. Además, este metabolismo elevado sería imprescindible para los animales o metazoos y su movilidad. Simplemente, la vía «fermentativa» o anaerobia no puede proporcionar suficiente energía que permitan esa movilidad, ni aunque se metabolice mucho alimento.
Hay organismos unicelulares como los hongos, las amebas o algunos ciliado que usan la respiración anaerobia si las condiciones ambientales les obligan a ello. De hecho, la respiración aerobia apareció antes de que surgiera la multicelularidad y la misma célula eucariota.
Hubo unas bacterias que habían logrado oxidar compuestos orgánicos con oxígeno para así producir grandes cantidades de energía en lo que se llama respiración aeróbica. Alguna de estas bacterias fueron o bien engullidas por células mayores o parasitaron esas células. Al final se llegó a una relación simbiótica mutualista en la que estas estas bacterias terminaron siendo las mitocondrias, que son las centrales de energía de la célula eucariota, con su propio y reducido genoma.
Por tanto una vez que hubo seres complejos que estaban formados por células eucariotas y que además podrían ser animales con altos requerimientos energéticos es muy razonable pensar que su respiración debía ser siempre aeróbica.
Hasta hace poco no se conocían casos de animales que se basaran en la respiración anaerobia. Aquí, en estas mismas páginas de NeoFronteras, ya divulgamos el primer caso conocido [1] de animal con respiración anaerobia: unos metazoos del filo Loricifera.
Ahora investigadores de la Universidad de Tel Aviv han descubierto otro caso de metazoo que no respira oxígeno. Se trata de un parásito de sólo 10 células emparentado con las medusas y corales que vive a costa de los salmones: Henneguya salminicola.
«Nuestro descubrimiento muestra que la evolución puede ir en direcciones extrañas. La respiración aerobia es una gran fuente de energía y justo hemos encontrado un animal que ha renunciado a este importante camino», dice Dorothee Huchon.
Este estudio proporcionaría más apoyos a la idea de que los animales pueden evolucionar hasta depender de la respiración anaerobia si las condiciones ambientales les obligan ello. En este caso, el parásito lo habría hecho así porque en el interior del salmón, ambiente en el que vive, es anaerobio.
El descubrimiento se logró accidentalmente gracias a un estudio en el que se secuenciaron genomas de parásitos de la misma familia (myxozoan) que infectan a los peces. Para el caso de Henneguya salminicola se observó que no había los típicos genes asociados a las mitocondrias, por lo que no había mitocondrias. Los análisis bajo microscopio confirmaroneste hecho (ver foto). La ausencia de mitocondrias indicaba que el metazoo no respiraba oxígeno.
No está claro cómo estos parásitos consiguen su energía, pero posiblemente usan alguna respiración anaeróbica que no necesite de oxígeno.
Según Huchon el descubrimiento tiene un enorme significado en la investigación evolutiva. «Se acepta generalmente que a lo largo de la evolución los organismos se hacen más y más complejos y que una simple célula o un organismo con muy pocas células es el antepasado de todos los organismos complejos. Pero aquí, justo antes de nosotros, hay un animal cuyo proceso evolutivo es el opuesto. Viviendo en un ambiente libre de oxígeno, se ha desprendido de genes innecesarios responsables de la respiración aerobia y ha terminado siendo un organismo más simple», concluye.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [3]
Foto: Dayana Yahalomi y colaboradores.