Redacción

Ahora bien ¿y si realmente esto no es así? ¿Y si existen eucariotas que sobreviven perfectamente, pero sin mitocondrias? ¿Supondría este hecho alguna modificación clave a nivel evolutivo?

Un equipo multidisciplinar de investigadores ha descubierto por primera vez un organismo eucariota capaz de vivir sin mitocondrias ni restos de ningún orgánulo que se asemejen a ellas.

Este organismo pertenece al género Monocercomonoides, un protozoo parásito que vive en el intestino de las chinchillas (roedor de los Andes); una zona donde no existe oxígeno.

La presencia de mitocondrias en organismos eucariotas es uno de los paradigmas de la Biología. Estos orgánulos se caracterizan porque poseen su propio genoma (denominado ADN mitocondrial) que es similar al de las bacterias. Un punto clave en este proceso.

Pues bien, el hallazgo realizado por un equipo de investigación, liderado por la bióloga Anna Karnkowska de la Universidad de Praga, ha provocado que este paradigma sea cuestionado. El estudio del genoma del parásito Monocercomonoides ha plasmado la ausencia total de genes codificantes de proteínas mitocondriales. Este hecho podría dar un vuelco al paradigma evolutivo existente en Biología y asumido por toda la comunidad científica durante mucho tiempo.

Por otro lado, el hallazgo nos lleva a pensar que nuestra rama en el árbol evolutivo podría ser más versátil de lo que los investigadores creían.

El origen

Para explicar el origen de las mitocondrias se propuso la teoría de la endosimbiosis que afirma que, en tiempos remotos, una célula procariota (bacteria), capaz de obtener energía mediante el uso de oxígeno como oxidante, se fusionó con otra célula procariota o eucariota primitiva.

Para producirse esta fusión, la célula procariota capaz de obtener energía, fue fagocitada (engullida) por otra célula primitiva, pero no fue digerida de forma inmediata, un proceso que ocurre con frecuencia.

Esto hizo ambos tipos de células lograran vivir en una relación de simbiosis permanente. La célula procariota fagocitada proporcionaba la energía a ambas, mientras que la otra última proporcionaba un medio estable y rico en nutrientes.

Este tipo de relación hizo que ambas se fusionaran como un único organismo. En este nuevo organismo la célula que había sido fagocitada y suministradora de energía pasaría a convertirse en la mitocondria. Serían nuestras futuras "centrales eléctricas".

¿Imprescindibles?

Para comprender la magnitud de este hallazgo expliquemos un poco la importancia de la función de las mitocondrias para nuestra supervivencia celular.

Todas las células necesitan un continuo aporte de energía, obtener nutrientes del ambiente, moverse y reproducirse. En el caso de las células eucariotas, las responsables de la obtención de toda esta energía son las mitocondrias. Este es uno de los fundamentos de la Biología, es decir, las células eucariotas (como las humanas) poseen mitocondrias. Tras lo expuesto, parece que, básicamente, sin las mitocondrias las células no podrían sobrevivir.

El estudio, publicado en Current Biology, muestra lo contrario. El hallazgo de un organismo eucariota capaz de sobrevivir sin estos orgánulos, supuestamente tan imprescindibles, resulta ser una de las grandes revoluciones en el conocimiento. Este descubrimiento pondría en duda este paradigma biológico.

Microorganismo

La reducción al mínimo de las mitocondrias no es un proceso desconocido en la Biología. Existen diversas especies de organismos protozoos (eucariotas) adaptados a un estilo de vida anaeróbica y que, por tanto, carecen de mitocondrias.

Sin embargo, a cambio poseen una serie de restos o vestigios procedentes de estos orgánulos que realizan la función de respiración. Estos organismos, como Giardia, habitan lugares sin oxígeno.

Basándose en esta idea, el equipo de investigación de Anna Karnkowska decidió estudiar otro microorganismo eucariota candidato que también habita en ambientes anaeróbicos, el intestino de las chinchillas. Este es un microorganismo parásito que, como hemos dicho, pertenece al género Monocercomonoides.

los árboles fijan el nitrógeno

Las bacterias de nuestros cuerpos han demostrado ser de vital importancia para la salud humana, influyendo en la nutrición, la obesidad y la protección contra las enfermedades.

Pero la ciencia ha profundizado recientemente en la importancia del microbioma de las plantas. Dado que no pueden moverse, son especialmente dependientes de las asociaciones con los microbios para obtener nutrientes.

Ahora, la microbióloga de plantas Sharon Doty, de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.), junto con su equipo, ha demostrado que los álamos que crecen en terrenos rocosos e inhóspitos albergan dentro de ellos bacterias que podrían proporcionarles valiosos nutrientes para ayudar a su crecimiento.

Sus conclusiones, que podrían tener implicaciones para la agricultura y la productividad de los cultivos de bioenergía, se han publicado en la revista PLOS ONE.

Los investigadores encontraron que las comunidades microbianas son muy diversas, variando drásticamente entre plantas vecinas.

"Esta variabilidad hace que sea especialmente difícil cuantificar su actividad, pero eso es clave, ya que es probable que sólo grupos específicos de microorganismos que están trabajando juntos puedan proporcionar ese nutriente al huésped", dice Doty, profesoa de la Escuela de Ciencias Forestales y Ambientales, en la información de la UW.

Nitrógeno

La fijación de nitrógeno es un proceso natural esencial para sostener todas las formas de vida.

En los entornos naturales bajos en nutrientes tales como un terreno rocoso y árido, las plantas se asocian con bacterias fijadoras de nitrógeno para adquirir este nutriente esencial.

Está bien documentado que la fijación del nitrógeno ocurre en nódulos ricos en bacterias de las raíces de las leguminosas, como la soja, los tréboles, la alfalfa y los altramuces. Las bacterias ayudan a las raíces a fijar el gas nitrógeno atmosférico de forma que pueda ser utilizado por la planta.

Hay una firme creencia de que sólo las plantas con nódulos en las raíces se pueden beneficiar de este tipo de simbiosis. Esta investigación proporciona la primera evidencia directa de que la fijación de nitrógeno puede ocurrir en las ramas de los árboles, sin que sean necesarios los nódulos de la raíz.

Esto podría tener implicaciones importantes para los cultivos agrícolas comunes. Los microbios que el equipo ha aislado a partir de álamos y sauces silvestres ayudan al maíz, los tomates y los pimientos, así como a la hierba del césped y a los árboles, a crecer con menos fertilizantes.

Fertilizantes

Los fertilizantes se sintetizan utilizando combustibles fósiles, por lo que sus costess pueden fluctuar mucho.

Debido a que los fertilizantes se utilizan para cultivar todo, desde los cultivos agrícolas y bioenergéticos, hasta árboles para madera, pasando por el césped de los campos de golf, estos precios volátiles y su disponibilidad incierta afectan a todo el mundo.

"Tener acceso a las cepas microbianas clave que ayudan a las plantas silvestres a crecen en rocas y arena será crucial para llevar la agricultura, la bioenergía y la silvicultura (cuidado de bosques) lejos de la dependencia de los fertilizantes

ciencia

En el colegio nos han enseñado las diferencias entre célula procariota y eucariota. Entre ellas, nos dijeron siempre que las primeras carecen de mitocondrias mientras que las segundas sí las presentan. Las mitocondrias son orgánulos necesarios para la supervivencia de las células eucariotas.