La vida multicelular y sus mensajeros
Sobre el origen de las especies.
Por Almudena Zaragoza. Bióloga.
Regalo a los lectores de Gaia, la tierra de los microorganismos.
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¡Hola! Mi nombre es Gaia, soy muy anciana.
Tengo 4000 millones de años. Los humanos que ahora habitan en mi superficie, me llaman Tierra. Algunos “Madre Tierra”, que me gusta mucho más.
Aproximadamente durante 1500 millones de años, estuvieron mis amigos los microorganismos viviendo plácidamente en todos los rincones posibles, por peligrosos que fueran, procurando crear lugares habitables para lo que estaba por llegar, la vida multicelular.
La lluvia seguía fluyendo en arroyos, ríos y lagos de nubes que nacían en el mar y los lugares inhóspitos, fueron llenándose de aire puro, con un agradable calor constante, como os conté en el volumen uno, gracias a mis amigos, los microorganismos.
Ya os conté, como los microorganismos utilizaban unas biomoléculas, que habían llegado con ellos en los cometas helados, ¡Los mensajeros! Pues resulta que ¡También eran capaces de crearlos y compartirlos!
Gracias a este sistema tan ingenioso, los microorganismos pudieron crear vida multicelular. Sin duda, es un error de interpretación de algunos humanos.
Resulta que, como los viajes por el espacio son muy peligrosos, los microorganismos escondieron sus paquetes genéticos dentro de unas estructuras muy duras llamadas cápsides, para poder contar con esa información al caer en mi superficie.
Al poco tiempo, los microorganismos empezaron a utilizar estos mensajeros para comunicarse entre sí y a crear millones de mensajeros más que resultaron ser la reserva de material genético más grande del planeta. ¡Un montón de información sobre la vida!
Bacterias y arqueas, comenzaron a organizarse de forma más eficiente y a compartir mucha información fusionándose con estos mensajeros y creando muchos más. Cada vez, las colonias de microorganismos o biofilms eran más complejas, hasta que comenzaron a funcionar como un organismo multicelular. Cada conjunto de microorganismos, ocuparon un lugar y una función, dentro de un ser más grande, como una esponja marina o un alga.
Formación de biofilms, en comparación con la formación de un líquen. Pequeños agregados de microorganismos comienzan a cooperar entre sí formando macroestructuras de seres en simbiosis que funcionan como un organismo multicelular complejo. ¡Alucinante!
Y así, aparecieron en mis aguas los ecosistemas marinos que hoy se consideran los más antiguos del mundo como la fauna de Ediacara.
Los microorganismos se habían fusionado y coordinado para dar lugar a bellísimas formas complejas de vida, como Dickinsonia una especie parecida a un gusano, pero también corales, medusas y todo tipo de organismos fotosintéticos.
Una cuestión que los científicos no podían explicar al descubrir los primeros organismos multicelulares, es la rapidez con la que aparecieron por toda mi superficie. Lo que yo observé es que fueron los microorganismos, los que hicieron posible esa aparición masiva de vida compleja, al cambiar las condiciones de su entorno. El aumento del oxígeno y la variación de las temperaturas, que ellos controlaban, dieron la señal para una transformación que desembocó en los primeros animales y plantas. ¡Alucinante!
Y los mensajeros fueron clave, porque dieron lugar a los planes embrionarios de los seres multicelulares, haciendo posible la diferenciación celular y la embriogenesis.
¡La aparición de seres complejos!
De esta forma, múltiples transformaciones fueron sucediéndose en mi superficie generadas por los microorganismos, en respuesta a las condiciones ambientales. Siempre para perpetuar la vida y aumentar la complejidad.
La diferenciación celular, es el proceso por el cual se forman los diferentes tipos celulares cada uno con su función dentro de un organismo vivo. Para que cada parte de un ser multicelular tenga una función determinada, se necesita un plan o programa embrionario, que organizaría todos los componentes y que está codificado en el genoma, el libro de instrucciones de cada animal, planta u hongo.
Una de las transformaciones más famosas de la Naturaleza es la metamorfosis de las mariposas, que nacen siendo una oruga y cambian a un precioso organismo volador con cientos de colores. De hecho, el grupo más numeroso de animales que existe, después de los microorganismos, son los artrópodos, utilizan esta ingeniosa transformación para cambiar su aspecto y reproducirse. Ejemplos de ellos son los grillos, los saltamontes y los escarabajos.
Ciclo de vida de una mariposa tipo. El grupo más numeroso del planeta, los artrópodos, utiliza la transformación o metamorfosis a lo largo de su vida para adaptarse a diferentes etapas. Aquí tenemos el ejemplo, de que la aparición de nuevas especies se produce por transformación en momentos importantes de cambios en nuestro planeta.
La diferencia de la metamorfosis de una mariposa y la transformación de las etapas evolutivas, en las que aparecieron en mi superficie muchas especies nuevas, son grandes perturbaciones como la caída de meteoritos, que primero provocaron extinciones masivas.
De vez en cuando, sufríamos golpes de meteoritos, muchos animales morían, pero otros sufrían transformaciones que daban lugar a nuevas especies.
Estos grandes cambios y catástrofes, daban la señal a los microorganismos, de que debían generar nuevas formas de vida.
¡Ellos crean y mantienen la vida!
La aparición de especies más espectacular fue la explosión del Cámbrico, que dio lugar a los principales taxones de animales cuyos representantes están hoy en día vivos, como los insectos, las estrellas de mar, las lombrices, los cangrejos, etc.
Fauna del Cámbrico, uno de los datos más sorprendentes es que ya hace 550 millones de años, existían casi todos los grupos animales conocidos y otros ya extintos. Esta enorme diversidad, en tan poco tiempo, ha hecho plantearse las viejas explicaciones sobre el origen de las especies.
Algunos de estos animales, ya poseían órganos para poder respirar en la tierra y, por tanto, comenzó su colonización, que fue igual que todas las demás etapas evolutivas, una transformación rápida, en momentos determinados, seguida de periodos de tranquilidad.
Y así, enormes bosques aparecieron, aumentando aún más la cantidad de oxígeno y dando lugar así a insectos gigantes como Meganeura, una libélula de más de un metro de longitud que cazaba en las charcas.
Durante una época llamada Carbonífero, artrópodos gigantes y enormes bosques llenaron las zonas terrestres de nuestro planeta de vida exuberante.
Las transformaciones ocurrían durante el desarrollo embrionario, en una sola generación. Los microorganismos insertaban a los mensajeros en las células germinales, dotando de nuevas funciones y formas a los animales y las plantas, en momentos determinados de grandes cambios planetarios, y así, aparecieron los anfibios terrestres, las aves e incluso los mamíferos.
Células en división durante el desarrollo embrionario. Si aparece una especie nueva, es necesario que sea desde el nacimiento, por lo que los cambios en la información genética, inserción de nuevas instrucciones de los mensajeros, se producen en estas etapas, coincidiendo con perturbaciones en nuestro planeta que causaron la extinción de muchas formas de vida, pero también explosiones de biodiversidad que dieron lugar a nuevas especies.
Las secuencias genéticas que codifican para la placentación en los mamíferos, proceso por el cual el desarrollo embrionario pasó de huevo, al interior del cuerpo de una madre, son de origen viral, los mensajeros que utilizaban los microorganismos con esa información especial, se insertaron en los antecesores de los mamíferos.
¡Los mensajeros son las instrucciones de la vida y están en todos los genomas de los seres vivos! ¡Cómo van a ser un veneno!
Al final, todos los lugares del planeta que soy, se llenaron de millones de formas de vida, en ocasiones, acaecían grandes extinciones por caídas de meteoritos o grandes bajadas y subidas de temperaturas y volcanes, pero los microorganismos se las apañaban para crear nuevas formas de vida, cada vez más complejas y que podían tolerar condiciones más diversas, hasta que aparecieron… los humanos.
Debido a que todos los seres de Gaia son conjuntos de microorganismos, en los humanos y sus microobios quiero centrarme en mi próximo libro. Para ello, hablaremos de microbioma, así que te espero para la próxima aventura.
¡Hasta pronto!
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Glosario
- Artrópodos. El grupo más numeroso de seres vivos del planeta después de los microorganismos. Incluyen insectos, arácnidos, miriápodos, chinches, etc. Su característica común es que tienen un esqueleto externo llamado exoesqueleto y el cuerpo segmentado.
- Biomoléculas. Moléculas sintetizadas por seres vivos como los microorganismos.
- Célula germinal. Aquella especializada en la reproducción, que sintetiza gametos, células destinadas a combinarse y formar nuevas vidas.
- Diferenciación celular. Proceso por el cual una célula sin función, se tranforma en otra que tiene una misión específica, como las células musculares, nerviosas, etc.
- Embriogénesis o desarrollo embrionario. Proceso por el cuál dos gametos se fusionan y forman una nueva vida a través de la división y la diferenciación celular.
- Explosión del Cámbrico. Hace referencia a un periodo de aparición de una enorme cantidad de especies en un corto periodo de tiempo.
- Extinción masiva. Desaparición de muchas especies a la vez, por una catástrofe o cambio brusco en las condiciones ambientales de la Tierra.
- Mensajeros o virus. Se ha nombrado como virus (veneno) a las biomoléculas que componen el mayor reservorio de material genético del planeta, sintetizadas por bacterias y que forman también parte de los genomas de todos los seres vivos del planeta, tanto plantas, como animales. Son inertes, no tienen vida, su descripción más objetiva es que son biomoléculas, componentes de la vida que albergan instrucciones para que ésta tenga lugar.
- Microbioma. Conjunto de microorganismos que forman un ecosistema complejo en cooperación con otros seres vivos, como los que viven en el intestino, la piel y todas las superficies del cuerpo humano.
- Paquetes y secuencias genéticas. El código e instrucciones que a modo de manual de instrucciones, hacen posible el funcionamiento de los seres vivos.
- Placentación. Proceso de implantación de un embrión en el útero y su desarrollo.
- Plan embrionario. El proceso que controla la formación de órganos y sistemas en un nuevo ser vivo.
- Transformación o metamorfosis. Cambio radical en la forma de un ser vivo.
- Taxón. Cada uno de los grupos de seres vivos que existen.
