La ameba que hizo trampas y robó la fotosíntesis

Según la mitología clásica, Prometeo tuvo la brillante idea de robarle el fuego a los dioses del Olimpo. Con aquella maniobra, los hombres comenzaron a disfrutar de un poder que les hizo rivalizar en ambición con las deidades. Pero como venganza, Zeus condenó a Prometeo a una eterna agonía y a los hombres con todos los males que liberó Pandora.

Hace unos 100 millones de años, una minúscula ameba siguió los pasos de Prometeo. Uno de estos microbios, que se desplazan deslizándose como un pedazo de gelatina viscoso y que se alimentan de microorganismos más pequeños, «tuvo la brillante idea» de robarle la fotosíntesis a la Naturaleza. Esta es la principal conclusión de un estudio publicado este lunes en la revista « Proceedings of the National Academy of Sciences», y según el cual la ameba Paulinella robó genes a una bacteria que había engullido para usarlos en su propio beneficio.

Gracias a este truco, esta insignificante ameba «aprendió» a hacer la fotosíntesis, un proceso que le permite a los seres vivos sobrevivir sin necesidad de engullir a otros tan solo aprovechando la luz del sol y el dióxido de carbono del entorno.

«El mayor descubrimiento de este estudio es que el mundo de los microbios puede mover un montón de genes valiosos entre los organismos de acuerdo con sus necesidades», ha explicado en un comunicado Debashish Bhattacharya, coautor del estudio e investigador en la Universidad Rutgers (Estados Unidos). «Cuando un microbio tiene un déficit de genes, en algunos casos puede cogerlos del medio ambiente. Esto muestra lo fluidos que son en realidad los genomas de los microorganismos», ha añadido.

Pero al igual que le ocurrió a Prometeo, la osadía cometida por la ameba supuso un alto coste. Tal como explica el proceso del «trinquete de Muller», después de la fusión entre ameba y bacteria ambas comenzaron a acumular una gran cantidad de mutaciones en sus genes.

Pero Paulinella tenía un as en la manga: Los científicos han averiguado que cada vez que esta ameba perdía algún gen, por acumular estas mutaciones, era capaz de reemplazarlo con otro gen de la bacteria engullida. Y así fue como gracias a este proceso de fusión, la ameba «aprendió» a hacer la fotosíntesis.

«La evolución siempre encuentra un camino, en este caso solucionando el problema de los genes rotos cogiendo "repuestos" del entorno», ha dicho Battacharya.

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Aunque Paulinella ha usado este truco hace apenas 100 millones de años, otros microorganismos lo hicieron hace miles de millones de años. Por ejemplo, esta es una de las explicaciones para el origen de las primeras células eucariotas (a través de la fusión de una grande con otra u otras más pequeñas) y la aparición de cloroplastos y mitocondrias, entidades que en origen eran bacterias autónomas pero que después de ser engullidas quedaron convertidas en órganos de células mayores.

En el mundo de los microbios, no es extraño que se compartan genes. Por ejemplo, las bacterias incorporan en su propio genoma fragmentos de información genética de otros organismos, en un proceso que se conoce globalmente como transferencia horizontal de genes. En muchas ocasiones, los virus son capaces de transferir genes de un lugar a otro (esto se llama transducción), las bacterias aprovechan secuencias que se encuentran en el entorno (esto se conoce como transformación) y a veces ellas mismas se «preocupan» de pasarle copias de sus genes a sus congéneres (a través de la conjugación).