Las especies que viven juntas en simbiosis son mucho más antiguas y más comunes de lo que se podría pensar
La palabra simbiosis, que alguna vez fue conocida sólo por quienes estudian biología, ahora se usa ampliamente. La simbiosis es la relación íntima de diferentes especies que viven juntas. Es mucho más común y más antigua de lo que muchos de nosotros podríamos imaginar.
Una de las relaciones simbióticas más comunes es entre varias especies de algas y hongos, o entre cianobacterias (comúnmente conocidas como algas verdiazules, aunque no son algas) y hongos. Estas especies emparejadas toman la forma de líquenes.
El término simbiosis se utilizó por primera vez en el siglo XIX para describir la relación entre líquenes, que se consideraba muy inusual. Desde entonces, hemos descubierto que la simbiosis es la norma y no la excepción. De hecho, ha dado forma a la evolución de la mayor parte de la vida en la Tierra.
Imagen: Liquen, el primer ejemplo descrito de simbiosis. AdeJ Artventure/Shutterstock
La simbiosis está casi dondequiera que miremos
Los líquenes son diversos. Crecen en troncos de árboles, tejas y rocas antiguas.
La simbiosis de dos especies diferentes les permite a ambas sobrevivir en entornos que de otro modo no podrían colonizar. El hongo proporciona un entorno adecuado para que crezcan sus especies asociadas de algas o cianbacterias; de lo contrario, podría estar demasiado expuesto o seco, por ejemplo. A cambio, el hongo comparte algunos de los carbohidratos producidos por la fotosíntesis.
Este es un ejemplo en el que ambos socios se benefician de su relación. Se llama simbiosis mutualista.
Los líquenes suelen ser muy buenos indicadores de la calidad del aire y, en términos más generales, de la salud del ecosistema. Su ausencia puede indicar una mala calidad del aire. Debido a que absorben contaminantes del aire, como metales pesados, pueden usarse como biomonitores.
En otro ejemplo muy común de simbiosis mutualista, la mayoría de las especies de plantas viven en estrecha relación con los hongos del suelo. Se conoce como asociación micorrízica.
Las plantas aprovechan la energía de la luz solar para producir azúcar a partir de agua y dióxido de carbono en el proceso llamado fotosíntesis. Las plantas comparten este alimento con el hongo, que depende de ellas para sobrevivir. A cambio, los finos hilos del hongo aumentan considerablemente la superficie de las raíces de las plantas para absorber agua y nutrientes.
Imagen: Una vista microscópica de la raíz de una planta de arroz que muestra los hilos de un hongo micorrízico. melissaf84/Shutterstock
No todos los socios se benefician
No todas las relaciones simbióticas benefician a ambos socios.
En la simbiosis parasitaria, uno de los socios se beneficia a expensas del otro. Los ejemplos incluyen los hongos Phytophthora, Fusarium y Armilleria, que a menudo matan a sus plantas anfitrionas.
En casos de comensalismo, un organismo se beneficia y el otro no gana ni pierde. Los pájaros pequeños, por ejemplo, a veces se posan sobre grandes herbívoros y comen insectos molestados por los animales más grandes.
Como en cualquier relación, es posible que las cosas cambien con el tiempo. Por ejemplo, una simbiosis mutualista entre un árbol y su hongo micorrízico podría convertirse en parasitismo a medida que el árbol envejece y decae, o si cambian las condiciones ambientales.
Imagen: La relación entre el muérdago y su planta anfitriona puede ser compleja y cambiar según las condiciones. Ken Griffiths/Shutterstock
La simbiosis ha impulsado la evolución
La simbiosis ha jugado un papel muy importante en la evolución de la vida. Las células que forman los cuerpos de animales y plantas son el resultado de relaciones simbióticas.
Las células son complejas. Contienen estructuras llamadas orgánulos, como el núcleo (el centro de control de la célula) y la mitocondria (implicada en la respiración celular, que utiliza oxígeno para descomponer las moléculas de los alimentos y producir energía disponible). Las células vegetales también contienen cloroplastos, los sitios de la fotosíntesis.
Estas células complejas evolucionaron a partir de formas de vida antiguas mucho más simples que se unieron simbióticamente.
Los orgánulos de las células complejas alguna vez fueron formas de vida unicelulares que sobrevivieron siendo engullidas por otras células simples. Formaron una célula más compleja y eficiente, que se ha convertido en el tipo de célula básica para grandes formas de vida multicelulares.
Todos los grandes organismos multicelulares que viven en la Tierra (animales y plantas) poseen este tipo de células. Es una prueba del éxito que ha tenido esta estrategia simbiótica evolutiva.
La respiración celular tanto en células vegetales como animales involucra a las mitocondrias, lo que indica que fueron absorbidas temprano en la historia evolutiva. Más tarde, un tipo de célula que ya contenía mitocondrias envolvió el cloroplasto. Esto condujo a la evolución de plantas complejas.
Cuando dos se convierten en uno
La incorporación de un tipo celular a otro se llama endosimbiosis. Permitió que las células y partes de células se especializaran mucho. Esta especialización mejoró su eficiencia y capacidad para sobrevivir en una gama más amplia de condiciones.
Imagen: Los cloroplastos pueden continuar haciendo la fotosíntesis dentro del cuerpo de las babosas marinas que los absorben cuando pastan algas. Sarah Frost/Shutterstock
"Cuando era estudiante de posgrado en botánica a finales de los años 70, un día mis colegas trajeron muestras de lechuga de mar común, Ulva latuca, al laboratorio donde yo estudiaba fisiología fotosintética. La lechuga de mar es un alga que se encuentra en muchas aguas poco profundas alrededor de la costa australiana", dice Gregory Moore (*).
"Notamos una pequeña babosa marina pastando en la planta, así que la incorporamos a nuestro sistema para estudiar la fotosíntesis. ¡Para nuestra sorpresa, la babosa estaba haciendo la fotosíntesis! Descubrimos que la babosa digirió parcialmente las células de la lechuga de mar, pero algunos cloroplastos atravesaron el revestimiento del intestino de la babosa y continuaron con la fotosíntesis".
"Pensamos que habíamos hecho un descubrimiento importante, sólo para enterarnos de que otros habían publicado trabajos similares. Después de eso nunca más dudé de la validez de la endosimbiosis, que todavía era una teoría controvertida en ese momento".
La simbiosis resulta ser la norma
Ahora sabemos que la simbiosis es la norma para la mayoría de los organismos, incluidos los humanos.
Nuestra flora intestinal representa una simbiosis a gran escala. La diversidad y la enorme cantidad de bacterias que viven felices en nuestro intestino pueden tener un gran impacto en nuestra salud y bienestar general. En el caso de un intestino sano, tanto la persona como las bacterias obtienen buenos resultados en la relación: un buen ejemplo de simbiosis mutualista.
Humans evolved with their microbiomes – like genes, your gut microbes pass from one generation to the nexthttps://t.co/HaVA3VsrwY pic.twitter.com/bh3XTXnwlJ
— Damn Interesting (@DamnInteresting) September 16, 2022
La COVID centró la atención del público en los virus. Pero no todos los virus son dañinos; muchos realmente benefician a los organismos que infectan. Algunos virus incluso nos protegen de virus que causan enfermedades. Por ejemplo, en las personas VIH positivas, la enfermedad progresa más lentamente en aquellas que también están infectadas con el virus GB C (GBV-C).
Por supuesto, es posible toda la gama de relaciones simbióticas con los virus, desde el beneficio mutuo hasta que un anfitrión infectado sufra un gran daño. Y, al igual que con las bacterias, cada vez hay más pruebas de que los virus han ayudado a evolucionar a muchas especies, incluida la nuestra.
Un organismo debe vivir dentro de un complejo conjunto de relaciones para sobrevivir y prosperar en cualquier entorno. Algunas relaciones serán más positivas que otras, pero no debería sorprender que la simbiosis mutualista sea a menudo la clave del éxito.
Este artículo de Gregory Moore, investigador asociado senior de la Facultad de Ciencias Forestales y de Ecosistemas de la Universidad de Melbourne se republica desde The Conversation con una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Species living closely together in symbiosis is far older and way more common than you might think
