Lynn Margulis, Gaia y el amor de las bacterias

Por Dr. Jorge Muravchik

Casi 25 años antes de que se lanzara la gran aventura científica de conocer el genoma humano, Lynn Margulis intentó publicar su teoría de la Simbiogénesis Seriada, una penetrante y erudita indagación sobre la evolución de las especies en nuestro planeta, que esbozaremos más abajo. Este soplo de aire fresco sobre un debate que ya duraba más de 100 años desde la publicación de ‘El origen de las especies’ (C. Darwin, 1859), exponía un enfoque novedoso que colisionaba de frente con criterios fuertemente arraigados entre los biólogos, especialmente los que adherían al paradigma dominante de ese momento, el neodarwinismo. 
Como sucede a menudo con las ideas innovadoras, el intento de comunicar la teoría a través de su publicación en una revista científica fue rechazado, no una, ¡sino… 15 veces! Finalmente, la tentativa número 16 tuvo éxito y en 1967 la inquieta, talentosa y rebelde bióloga estadounidense publicó su monografía ‘On the origin of mitosing cells’ en el Journal of Theoretical Biology. Firmó este trabajo como Lynn Sagan, ya que entonces estaba casada con el astrónomo Carl Sagan, autor de la célebre serie de divulgación Cosmos.
Brevemente, la simbiogénesis seriada explica la aparición de la célula con núcleo (eucariota), típica de los organismos multicelulares, por asimilación simbiótica de bacterias a lo largo del tiempo. Éstas, al aportar nuevos genomas, otorgan al huésped mayor complejidad y capacidades renovadas, algunas de las cuales pueden ser transmitidas a la descendencia. 
Pese a la resistencia inicial (feroz, muchas veces) por parte de la comunidad científica, la solidez de la teoría ha superado el paso del tiempo y es aceptada en la actualidad por la mayoría de los investigadores. A lo largo de una ardua tarea, Margulis nos va mostrando los rastros que el fascinante mundo de la biología primigenia fue dejando, mientras va colocando en su sitio las innumerables piezas que conforman el endiablado rompecabezas evolutivo de la vida en la Tierra. 
Uno de sus enigmas notables eran esos misteriosos orgánulos que cumplen infinidad de funciones en el interior de las células, las mitocondrias. Estas usinas microscópicas son responsables de la respiración celular y de generar la energía que requieren sus diversos procesos vitales; flotan libremente en el fluido celular, tienen su propio ADN (característico de las bacterias y diferente al del núcleo celular) y, al igual que los cloroplastos (sus equivalentes en el reino vegetal), las mitocondrias se dividen por fisión binaria y no por mitosis. Estas y otras similitudes (que no corresponde detallar aquí), muestran claramente el origen bacteriano de las mitocondrias, hecho que resultó un apoyo clave para la teoría simbiogenética de Margulis.  
En este punto resulta muy estimulante pensar que, así como los seres humanos contamos con trillones de microbios simbióticos que forman parte de la microbiota (sin cuyas funciones nuestra misma existencia sería improbable), a las mitocondrias (pero, tal vez, también a otros orgánulos, como los ribosomas o el aparato de Golgi) podríamos considerarlas como formando parte de una microbiota celular. Lo particularmente atractivo de esta idea es que ya se ha constatado una comunicación instantánea, bidireccional e influencia recíproca entre la microbiota intestinal y las mitocondrias de diferentes órganos. Se cree que una alteración de este intercambio de señales (crosstalk, en inglés) podría conducir a una malfunción o a una enfermedad. Veamos, por ejemplo, el motivo de investigación de un trabajo científico reciente: The role of microbiota-mitochondria crosstalk in pathogenesis and therapy in intestinal diseases (Pharm Res 186, Dec 2022) (El papel de la interferencia de señales microbiota-mitocondria en la patogénesis y tratamiento de las enfermedades intestinales). Parece seguro que habrá que aprender una nueva Medicina…
El conocimiento y valoración del papel primordial que cumplen los microorganismos (como bacterias, hongos y virus) en la naturaleza y la vida humana se han incrementado de manera superlativa en los últimos tiempos, y trabajos pioneros como el de Margulis han contribuido enormemente a ello; no solo por dar a conocer el papel que estos incansables obreros microscópicos desempeñan en el funcionamiento del planeta, de los animales y las plantas, sino también por sus sagaces revelaciones acerca del origen, hace millones de años, de estos dos reinos. 
El Proyecto del Microbioma Humano (HMP), lanzado por los Estados Unidos en 2008, cumplió también un rol fundamental en esta revalorización de la vida microscópica al desentrañar y revelar la íntima conexión existente entre nuestra biología y la de los microbios. La febril investigación actual sobre este asunto (la influencia microbiana sobre nuestra vida y nuestra conducta) está dando origen a avances que cambiarán por completo lo que creíamos saber acerca de nuestro lugar en el mundo, de cómo funciona nuestro organismo y de cómo éste se relaciona con el medio ambiente. 
Hay que recordar también que el Proyecto del Genoma Humano, lanzado en 1990 y completado muy recientemente, generó al principio una gran controversia, al comprobarse que el ser humano contaba solo con alrededor de 23.000 genes, cuando la complejidad psico-física de nuestra especie sugería que debería haber al menos 100.000. Esta perturbadora incógnita se develó parcialmente cuando luego se supo que nuestro microbioma (el componente genético de la comunidad microbiana que habita nuestro organismo) tiene alrededor de 2.500.000 genes (¡cien veces más que los que heredamos de papá y mamá!). Esta abrumadora manifestación de riqueza genética por parte de los microbios (que nuestros gérmenes convivientes nos comparten a cambio de alojamiento y comida), crea las condiciones fisiológicas adecuadas para que se expresen en nuestro organismo los incontables circuitos moleculares que en condiciones normales hacen posible que sigamos vivos y sanos. Esta relación de mutuo beneficio entre especies tan distintas es un buen ejemplo de simbiosis, concepto medular en la teoría de la evolución biológica planteada por Margulis. 
Aunque ella no negaba la importancia de la selección natural en el proceso evolutivo (concepto central en la tesis de Darwin), no creía, en cambio, que las mutaciones al azar del ADN, actuando a través del tiempo pudieran dar origen a nuevas especies. (Alguien criticó sarcásticamente esta hipótesis diciendo que era como creer que de la explosión de una imprenta pudiera surgir un diccionario). 
Para Margulis, la fuente principal de novedad evolutiva (la creación de nuevas especies o de nuevos rasgos anátomo-funcionales) era consecuencia del aporte genético a que daba lugar la creación, a través de la simbiosis entre dos o más individuos, de uno nuevo. Naturalmente, nos estamos refiriendo al nivel celular, en el cual sucede todo el tiempo que las células se engullan unas a otras. En ciertos casos, la célula ingerida sobrevive e intercambia genes con su progenitora, creando de este modo un ente nuevo, una asociación entre dos (o más) células previamente libres, pero que a partir de entonces se necesitan y ayudan mutuamente. Esto posibilita funciones más avanzadas que las que tenía cada célula individualmente. La reiteración del proceso (de allí seriada en el nombre de la teoría) aumenta cada vez la complejidad del nuevo organismo. Este mecanismo, o uno similar, podría zanjar, de paso, la vieja controversia acerca de si son o no heredables los rasgos adquiridos. 
Dejando de lado por un momento la preeminencia científica de Lynn Margulis (quien recibiera en el año 2000 la Medalla Nacional de Ciencias de manos del Presidente Bill Clinton), otro aspecto trascendente de su tarea es lo que podríamos llamar su concepción mística (palabra indeseable para la Ciencia) de la vida en la Tierra. 
La misma queda resumida en una de sus frases: “La vida es una unión simbiótica y cooperativa que permite triunfar a los que se asocian”. Al respecto, se ha dicho: “Mientras que la mayoría de los biólogos ponían el énfasis en el papel de la competición en el proceso evolutivo, ella acentuaba la cooperación, echando por tierra la arraigada creencia de que sólo sobrevive el más fuerte”. 
Como corolario de esta visión, para Lynn Margulis el mundo parece tener un propósito (mal que les pese a los nihilistas). De algún modo, para demostrarlo, unió sus conocimientos de biología a los del químico atmosférico de la NASA James Lovelock, lo que dio por resultado la Teoría Gaia (que debería, si la especie humana quisiera sobrevivir, ser conocida por todos), según la cual la tierra, la atmósfera, los mares y la vida sobre el planeta (biósfera) colaboran para que el mismo sea sustentable. 
Ojalá lo sea.