Sobre el origen de la multicelularidad
Un experimento evolutivo con levadura que dura diez años consigue agregados que ya se ven a simple vista.
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Es la oscuridad que no cesa, la superstición que impide el progreso humano y que trata de impedirnos pensar libremente. No podemos desfallecer en la lucha porque los magufos no descansan. Ahora que la India se quiere prohibir la enseñanza de la evolución en las escuelas no está de más relatar un bello experimento evolutivo.
Si no nos basta con la evolución de bacterias resistentes a los antibióticos, que ya matan a miles de personas en el mundo o de la escabechina que provocará la inevitable evolución del virus de la gripe aviar en el momento que sea transmisible entre humanos, podemos hacer experimentos directamente.
Realizar experimentos en el campo de la evolución es complicado. Si tenemos que esperar a que una especie de ballena se reproduzca y las sucesivas generaciones nos indiquen la evolución de la especie tendremos que esperar mucho tiempo. Sin embargo, si se trata de bacteria o de levaduras, tendremos que esperar menos. En un laboratorio en Atlanta, en concreto uno del Instituto de Tecnología de Georgia, se viene realizando un experimento evolutivo con levadura desde hace aproximadamente una década y ya nos proporciona pistas sobre algunos secretos de la evolución.
Se dio un gran salto en el pasado de la evolución de la vida sobre la Tierra: de algún modo, las células eucariotas se organizaron para formar seres multicelulares. Esto llevó muchos millones de años, pero se cree que la multicelularidad ha evolucionado al menos 20 veces en la historia de la vida en la Tierra. Sin embargo, no se sabe muy bien cómo sucedió esto, pues todos los linajes multicelulares actuales que conocemos evolucionaron hace cientos de millones de años e hicieron esa transición hace mucho tiempo, por lo que quedan pocas pistas. Por tanto, no se tiene mucha información sobre cómo las células individuales forman agregados y finalmente cuerpos.
Pues bien, se puede usar este experimento con levaduras para investigar sobre el origen de la multicelularidad. Las levaduras son normalmente unicelulares, pero pueden unirse unas a otras si eso supone alguna ventaja adaptativa.
En los viales de este experimento miles de células de levadura luchan por sus vidas todos los días. Las que sobreviven crecen más rápido, se reproducen más rápido y forman los grupos más grandes. Durante estos diez años, las células han evolucionado para unirse unas de otras, formando estructuras ramificadas con forma de cristales de nieve (ver foto de cabecera) o «copos de nieve».
Estas estructuras ofrecen información sobre cómo la vida en la Tierra hizo la transición de organismos unicelulares a organismos multicelulares hace cientos de millones de años. Ese proceso, sin embargo, generó al cabo de un tiempo organismos difíciles, complicados, extraños y maravillosos como pelícanos, linces o humanos.
En un artículo publicado hace unos días en la revista Nature, los autores revelan una pista sobre cómo las células podrían haber comenzado a formar seres pluricelulares.
Los investigadores implicados que obtuvieron estas levaduras copo de nieve descubrieron que, durante 3000 generaciones, estos agregados de levadura crecieron tanto que podían verse a simple vista. En el camino, evolucionaron desde una sustancia blanda a algo con la dureza de la madera.
Will Ratcliff, comenzó con los experimentos con levadura inspirado por Richard Lenski (Universidad Estatal de Michigan) y su equipo, que han estado cultivado E. coli a lo largo de más de 75 000 generaciones, documentando desde 1988 cómo han evolucionado sus poblaciones.
Ratcliff se preguntó si se podría hacer algo similar para estudiar el orígen de la multicelularidad. El experimento que se le ocurrió era simple. Todos los días removía células de levadura en un tubo de ensayo y absorbía las que se hundían más rápido hasta el fondo. Esto constituía la presión de selección. Las que lo hacían más eran más pesadas y lo eran más si formaban agregados de algún tipo. Luego usaba estas células para cultivar la población de levadura al día siguiente. Con esto había un incentivo para que las células de levadura desarrollaran una forma de mantenerse unidas y así ser más pesadas.
Al cabo de solo 60 días apareció la levadura de copo de nieve. Gracias a una mutación, cuando estas levaduras se dividían no se separan completamente unas de otras, sino que formaban estructuras ramificadas de células genéticamente idénticas. De algún modo, la levadura se había vuelto multicelular.
Sin embargo, estos copos de nieve nunca parecían volverse muy grandes y permanecían microscópicos. Ahí es cuando a Ozan Bozdag, un investigador del grupo, se le ocurrió usar la falta de oxígeno como acicate.
Los investigadores dieron oxígeno a algunas levaduras en el experimento y cultivaron otras que tenían una mutación que les impedía usarlo. En el transcurso de 600 transferencias encontraron que las levaduras que no usaban oxígeno aumentaron en tamaño. Los agregados crecieron y finalmente se hicieron visibles a simple vista. En este caso, las células de levadura eran mucho más largas de lo normal y las ramas se habían enredado permitiendo un grupo celular denso.
En el caso anterior el problema era que había otra presión de selección que impedía que crecieran los agregados, simplemente no llegaba bien el oxígeno cuando se densificaban mucho. Mientras los agregados se mantenían pequeños, todas células tenían generalmente el mismo acceso al oxígeno. Pero para agregados grande y densos, las células del interior no tenían acceso al oxígeno.
La levadura que no podía usar oxígeno, pues su metabolismo se basaba exclusivamente en la vía fermentativa anaeróbica, no tenía nada que perder agregándose y los copos de nieve podían crecer en tamaño sin problemas y densificarse hasta tal punto que la energía necesaria para romper los agregados aumentó en un factor de un millón.
Según Ratcliff, la clave para otro paso en el desarrollo de la multicelularidad sería la aparición de un sistema circulatorio que ayude a las células del interior a tener acceso a los nutrientes. Para ello se necesitan estructuras fuertes que permitan el flujo de algún fluido.
El equipo ahora está explorando si los grupos densos de levadura pueden desarrollar formas de llevar nutrientes a las células más internas. Si es así, esto nos podría decir algo sobre lo que sucedió cuando nuestros ancestros remotos comenzaron a construir cuerpos a partir de células.
Copyleft: atribuir con enlace a https://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Instituto de Tecnología de Georgia.
23 Comentarios
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martes 23 mayo, 2023 @ 12:16 am
No sabía que en la India se ha prohibido explicar la teoría de la Evolución, querido Neo, pero si añadimos que en el mundo islámico también es rechazada, estamos hablando de un tercio de los habitantes del planeta.
martes 23 mayo, 2023 @ 10:01 am
Efectivamente, si dos células, son prácticamente esféricas o, aproximadamente, elipsoides, al unirse tienen menos superficie para el mismo volumen y ello conlleva una mayor densidad (la demostración es sencilla). Y esto ha de suceder para cualquier otra forma; por ejemplo si fueran cúbicas. Lo que sucede es que si aún se agrupasen más, por ejemplo formando una esfera o algo así, todavía tendrían más densidad que si son como cristales o copos de nieve. Claro que no sabemos cómo hubiera continuado la experiencia si se hubiese prolongado muchísimas generaciones más, pero sí sabemos que, en la actualidad, los seres vivos no unicelulares -los grandes- somos más o menos corpulentos (o sea de muchísimos agregados celulares).
Pero, efectivamente, cuanto más se agregan, menos superficie tienen para lograr oxígeno, lo que ha de llevar a un límite en esa agregación.
Del resto ya se ocupa perfectamente el artículo.
martes 23 mayo, 2023 @ 11:38 am
Estimado Miguel Ángel:
Es lo que el ministro de educación indio quiere hacer:
https://www.eldiario.es/internacional/theguardian/ministro-educacion-india-teoria-evolucion_1_2868349.html
He cambiado «se ha prohibido» por «se quiere prohibir».
martes 23 mayo, 2023 @ 7:36 pm
Bueno, diría que la Iglesia Católica Apostólica Romana, no ha dicho que la evolución fuese una falsedad -al menos últimamente, intentando compaginar la mano de Dios para otorgar una finalidad-, pero sí la ha tenido como una mera teoría en conjunto, o sea, posible o no. Pero muchas iglesias cristianas, como los Testigos de Jehová, evangelistas y demás sí lo niegan de plano y se gastan sus buenos dineros en editar revistas insistiendo en el ejemplo de que un jet no puede quedar construido a partir de un montón de chatarra; o sea el antiguo tomismo del «reloj sin relojero».
Los cristianos normales, creyentes y practicantes, no aceptan otra cosa que la Biblia. Con su pan de trigo domesticado -evolucionado- se lo coman. Para mí, la evolución, en general, sin detenernos en detalles, es tan cierta como que la Tierra es esférica, lo que no es exactamente cierto, como sabemos.
jueves 25 mayo, 2023 @ 3:13 am
Pues, no te pierdas, querido amigo Tomás, lo que extraigo del enlace de Neo:
«Tengo una lista de entre 10 y 15 grandes científicos del mundo que han dicho que no hay indicios que prueben que la teoría de la evolución sea correcta”, dijo Singh al público en una universidad del Estado de Assam, añadiendo que Albert Einstein estaba de acuerdo en que la teoría era “acientífica”.
Y Tomás de Torquemada también estaría de acuerdo. El papanatas no sabe que la Evolución no se sustenta en «indicios», sino en un camión de «evidencias».
Incluso pudimos comprobar en laboratorio (año 1976) la aparición de una nueva especie de ameba:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jcp.1040890216
Abrazos.
viernes 26 mayo, 2023 @ 8:29 am
Pero aceptando 15 entre 2000, significan tan solo el 0,75 %. Además no me han contado a mí, que, si bien no tengo el honor de ser científico, mi mentalidad si lo es. Tampoco a ti, ni a Neo.
Además no debemos olvidar que mentes contradictorias existen a montones. Por ejemplo, yo conocí a un cura que no creía en Dios, pero predicaba, confesaba y todo eso. Pero claro había de ganarse el pan con el sudor de la fe ajena.
Por otra parte ya es conocido que nuestros dos hemicerebros pudieran no estar siempre perfectamente conectados -recordemos al Dr. Sacks-.
Mil abrazos.
viernes 26 mayo, 2023 @ 6:59 pm
Estimado Miguel Ángel:
El problema es que ya no se sabe traducir bien los textos en inglés, incluso en medios convencionales. Hay varios falsos amigos que están haciendo estragos. Uno es «evidence» que su traducción correcta es «indicio» o «prueba», pero que se traduce por «evidencia». Al final si gastas el término «evidencia» ya no te queda ninguna palabra que designe algo que es obvio de comprobar u observar. Solo el caso de «self-evidence» se traduciría por «evidencia».
Otra palabra mal traducida es «monitoring«, que se debe traducir por «vigilancia», «hacer un seguimiento» o «supervisión».
Otra es «wild» por «salvaje» en lugar de «silvestre» que es lo correcto (los gorriones salvajes debería atacarte y no vemos esos casos). El salmón es de captura, no «salvaje», pues no se han registrado ataques de salmones a humanos. Otro caso es «to report«, que debería ser «informar» y no «reportar». Otro es «range» que debe ser «intervalo», «gama» u «horquilla», y no «rango».
Etc, etc, etc.
Encima, como las IA y traductores beben de textos ya escritos mal, las traducciones que dan (¿o debería decir «brindan»?) contienen esos errores.
lunes 29 mayo, 2023 @ 12:18 am
Pues todavía hay noticias peores:
https://www.rtve.es/noticias/20230525/comienza-transferencia-armas-nucleares-rusia-bielorrusia/2447537.shtml
Hay alta probabilidad de que lancen alguna/s ante el previsible éxito inicial de que debería de tener el contrataque de Ucrania.
lunes 29 mayo, 2023 @ 9:13 am
En efecto, Miguel, se están dando pasos muy peligrosos. Recuerdo vagamente haber leído que una vez conseguida por China la bomba atómica, algún político de prestigio allí declaró que lo mejor sería emplearla masivamente y dejar la población mundial en algo así como la mitad y, como ello llevaría consigo, la destrucción de las estructuras capitalistas, se podría hacer la revolución en plan mundial. ¡Hay que ser bestia para pensar tal cosa!
Y respecto al tema de la evolución ayer leí que el plumaje de los pájaros es bellísimo; los colores de las cosas se desgastan, pero no el plumaje de los pájaros. Los científicos -la ciencia llega en auxilio de la sinrazón- han descubierto que se debe a pequeñas variaciones en la estructuras de sus plumas y que ello permite que su color sea tan maravilloso. Entonces se preguntan si eso puede ser casualidad o un diseño -evidentemente divino-.
De ambos pensamientos deduzco que el hombre tiene un alto grado de estupidez, pero claro, ¿será por evolución -como creo- o por diseño?
¡Hay que fastidiarse!
lunes 29 mayo, 2023 @ 2:04 pm
Bielorrusia tiene cada vez más difícil evitar entrar de lleno en el conflicto enviando a sus tropas.
Y la violencia es contagiosa. EEUU presenta crecimiento económico positivo (Y Rusia también) gracias a la guerra de Ucrania, pero algunos medios han comenzado una campaña de desprestigio hacia la figura de Zelensky: en una publicación reciente del Washington Post, se sugiere que detrás del halo de un romántico estadista, se esconde un líder más violento. Todo ello en base a unas filtraciones en las que Zelensky sugiere en una reunión atacar en oleoducto que sumistra el 90% de la energía de Hungría.
Dicho ataque supondría algo muy controvertido, porque Hungría pertenece a la CEE y les tendríamos que ayudar nosotros.
martes 30 mayo, 2023 @ 4:55 am
Por cierto, que en el debate sobre si la agresividad y la maldad son innatas en nuestra especie, la mayoría de autores neodarwinistas, como E. O. Wilson, así lo afirman.
Richard Dawkins es archineodarwinista también, pero aclara que no piensa que sea correcto que nos gobernemos por criterios meraramente darwinistas.
Y Stephen Jay Gould parece discrepar en este concepto aportando el siguiente argumento:
E. O. Wilson que cree que la agresividad de los seres humanos es innata, como se deduce de las guerras de la historia, y del hecho de que “las tribus más pacíficas de hoy han sido a menudo las más destructoras de ayer, y probablemente volverán a producir soldados y asesinos en el futuro”, Gould establece la siguiente refutación:
“…si algunos pueblos son ahora pacíficos, entonces la agresividad misma no puede estar codificada en sus genes: solo puede estarlo su potencialidad. Si innato solo significa «posible», o incluso «probable» en determinadas circunstancias, entonces todo lo que hacemos es innato y la palabra carece de sentido».
jueves 1 junio, 2023 @ 9:20 am
No sé si es importante el que «innato» carezca o no de sentido. Lo importante es observar las situaciones varias que se dan en las diversas partes del mundo, con amenazas locales, regionales y mundiales; es decir, una variedad que completa un mapa para temer el futuro. Unos lo están viviendo desde hace años, otros tememos vivirlos. Sabemos que el porvenir de nuestra descendencia es incierto, si no lo es, en España por ejemplo, ya el nuestro: Marruecos amenaza, Rusia amenaza…
Pero esto sabemos que es tan antiguo como lo es en los animales luchar por el alimento, por el territorio y por el sexo; añadamos para muchos la jerarquía, y, al menos para los humanos, la religión y cualquier invento que se nos ocurra: la riqueza, por ejemplo. Al fin, animales somos.
jueves 1 junio, 2023 @ 9:23 am
Perdón por el olvido: debiera haber escrito: humanos y humanas, animalos y animalas. Así estaría mejor.
jueves 1 junio, 2023 @ 12:36 pm
Sumándome a la polémica, no creo que la maldad sea innata, porque es negativa para el individuo y para la especie. Debe ser, por tanto, algo patológico porque es gratuita.
Sin embargo, sí que somos egoístas porque los comportamientos egoístas pueden ser seleccionados por la evolución. Aquellos que consiguen más recursos tienen mayor éxito reproductor. Pero, al ser animales sociales, la cooperación produce más recursos y esto revierte en el beneficio de la especie o poblaciones y la evolución opera también a nivel de poblaciones. El juego siempre ha consistido en evitar los aprovechados, y fomentar la cooperación, a través de correctivos a los aprovechados.
Por aquí hay una sección sobre cooperación:
http://neofronteras.com/?cat=49
Además, en el ser humano se tiene una capa biológica o genética que podemos decir que es innata, pero sobre ella hay una capa cultural que evoluciona por su cuenta.
Podemos tener el instinto de aprovecharnos de los demás, cuántos sean los que lo hagan depende del consenso cultural del momento. Hay un umbral, que si se cruza, deja de haber beneficio colectivo, se rompe la cooperación y no hay recursos extras. Si aún así se intenta cooperar se haces el tonto y eres consciente de ello.
El debate debe ser si la cultural social actual fomenta la cooperación o fomenta el individualismo.
Gould vivió en una época de abundancia en la que se fomentaba la cooperación y lo que decía tenía sentido.
No creo que estemos ya en ese consenso social de cooperación. No es innato nuestro comportamiento autodestructivo, pero quizás sea ya inevitable. Cuanto más tiempo pasemos en esta tendencia más inevitable será, pues el colapso ecológico y climático reducirá los recursos y la reducción de recursos nos torna más egoístas y menos cooperativos. El que haya una clase dirigente que no paga su peaje (yates, jets privados,SUVs, etc) tampoco ayuda al resto a fomentar esa cooperación.
viernes 2 junio, 2023 @ 6:29 am
Coincido, Maestro Neo. Error de Wilson. La maldad no es innata porque:
-El grado de maldad varía según el escenario y no por diferencias genéticas.
-«Innato» excluye cualquier influencia del medio.
La disección posterior de Neo se la recomiendo a todos frente al desarrollismo imposible que nos van a seguir prometiendo los obispos de la religión neoliberal.
Querido amigo Tomás:
Muchas gracias por esa empatía que -ya sentencia Neo- cada vez está menos de moda, aunque los sociólogos nos advierten que esat sociedad poco empática ha tomado un camino peligroso.
viernes 2 junio, 2023 @ 7:11 am
* Quiero hacer otro pequeño apunte sobre el tema de las armas nucleares. El gobierno de Biden dice que no hay alto riesgo, según John Earth, “Rusia claramente ha decidido utilizar sus armas nucleares como una herramienta diplomática, pero no como arma de ataque”. “Si Putin creyera que eso puede mejorar su posición en la guerra, ya lo habría hecho. No creo que les frene un tema moral, sino simplemente que no creen que sea útil”.
«Ya lo habría hecho» si pensase que obtendría una buena ventaja, ¡qué tranquilidad!
viernes 2 junio, 2023 @ 7:03 pm
En el artículo que recomienda Neo, las consideraciones que hace Eduardo en su comentario 2 son imprescindibles. Y es que son muchas y variadas las causas de que alguien se sienta más o menos feliz. Evidentemente, el que el dinero no sea un problema, contribuye, pero creo que como lo hace sentirse sano y cosas así.
sábado 3 junio, 2023 @ 1:03 pm
He pensado que sería necesaria una definición de maldad para poder hablar sobre ella. En el DRA parece algo acertada la 3ª acepción, relativa a «.malo»: «Que se opone a la lógica o a la moral». Pero sucede que esa lógica se desarrolla dentro de un moral, así que -a mi entender- bastaría decir «que se opone a la moral». O sea que la maldad se opone a la moral de una determina sociedad. Y siendo así, esa moral ha de irse creando anteriormente a que alguien la vulnere. De ello deduzco que parece más razonable la potencialidad que lo innato.
sábado 3 junio, 2023 @ 2:15 pm
Personalmente intuyo que la “Maldad” desde épocas ancestrales es innata en nuestra especie. En mayor o menor grado todos la tenemos, aunque muchos consigan controlarla a efectos prácticos. Claro que también depende mucho de cada circunstancia.
Creo que este contenido genético fue fruto (e incorporado) en épocas ancestrales, en algunos individuos. Por resultar una ventaja evolutiva.
Primero: por la necesidad de sobrevivencia. Algunos encontraron este camino, para facilitar sobrevivir actuando con Maldad, con actos concretos o velados para, (sin el esfuerzo de que individualmente esto exigiría), conseguir sus objetivos.
Segundo: Es fruto directo, y la manifestación práctica, principalmente del egoísmo y Envidia…. entre otras taras.
Tal vez el relato (creo que bíblico) de Caín y Abel, sea como una parábola, no exenta de fundamento.
domingo 4 junio, 2023 @ 11:34 am
Analizando tu frase primera, mi buen amigo Eduardo, veo que e refieres a nuestra especie, es decir, al ya Homo sapiens, y lo inicias en nuestros ancestrales posiblemente más lejanos. Pero si la maldad es, como digo, obrar contra la moral del grupo y parece evidente que en ese grupo todos se necesitan dada la debilidad de nuestro ser para defenderse aislado e incluso para cazar si no es en grupo, cualquier acción del «malo» contra otro miembro de la comunidad, es perjudicial para tal conjunto, porque lo debilita. Así pues el «malo» quizá fuese expulsado lo que le llevaría a una muerte segura con lo que, está claro que se reproduciría menos, y en ello entra la evolución que favorece a los que más se reproducen. Es decir: El éxito del grupo reside en la cooperación y la maldad de cualquiera es contraria a la cooperación. Por tanto si en un principio podemos suponer que algunos fuesen «malos», se irían extinguiendo, solos o con el grupo al que perteneciesen ya que obran contra esa cooperación necesaria para la supervivencia.
Un abrazo en la buena discrepancia.
domingo 4 junio, 2023 @ 2:34 pm
Querido amigo Tomas.
En mi primer párrafo digo que, la maldad está en mayor o menor grado, y que depende de las circunstancias.
No lo decía, pero lo digo ahora, (creo que coincido contigo). Me parece que, la colaboración, con su especialización, ha constituido uno de los vectores fundamentales para la evolución de nuestra especie. Actualmente ha llegado a tal grado que, sin ella sucumbiríamos.
Creo que esta necesidad de colaboración, (entiéndase en última instancia, por sobrevivencia) en muchos casos anula o ensombrece (oculta) la maldad. Esto no implica que ella no exista. Prueva de ello son las guerras actuales, por citar solo un ejemplo. Claro que quien la posee, no se entera de que la práctica. Justificandose así mismo y a sus seguidores con argumentos espurios.
No consigo ignorar que ella existe en la actualidad, y en la historia pasada que conocemos. Coincido contigo en que, si esta hubiese sido superlativa en grado y extensión en su inicio, enseguida nos habría extinguido.
Por eso digo que aparece en diferentes grados de intensidad y extensión, y que depende de cada circunstancia.
Ejemplo, nada impide de que yo, siendo muy malo, colabore contigo para conseguir un objetivo común, y enseguida intente anularte.
Resumiendo, creo que siempre ha existido, está presente, pero afortunadamente en grado manejable, por lo menos hasta ahora.
Un fuerte abrazo, y a continuar con el tema.
domingo 4 junio, 2023 @ 4:59 pm
Pensando en la Moral, entiendo que esta se originó, como mecanismo para fomentar la colaboración, y especialización, (punir a los malos) y mantener el grupo unido, primero con normas rugidas, y hasta punitivas. Elaboradas por lideres y caciques, que se aprovecharan también y (mucho), de los iterrogantes que enseguida surgieron, con respecto al Universo, la Muerte y el Mas Alla. Derivando en religiones, con sus variados conceptos de Dioses, premios y castigos supremos.
Claro que, en muchas ocasiones, estos lideres y caciques se aprovecharon de su posición, dirigiendo parte de los resultados conseguidos en conjunto, en beneficio propio.
lunes 5 junio, 2023 @ 6:05 pm
Diría, Eduardo, que la moral se fue formando a partir de las costumbres y estas nacerían de las necesidades ordinarias, repetidas, más o menos frecuentes. Imagino que, cuando algo nuevo no tuviera precedentes, habrían de formarse consejos, no sé si de los más viejos o de los más fuertes. Estoy, sin mucha base, imaginando el pasado lejano, como ves.
Un abrazo.