Uno de los grandes acertijos de la ciencia ha sido la evolución de organismos unicelulares hacia la increíblemente amplia variedad de flora y fauna que vemos hoy. ¿Cómo hizo la Tierra la transición de una bola de roca inicialmente sin vida a una poblada solo por organismos unicelulares a un mundo lleno de vida más compleja?
Como los científicos lo entienden, los organismos unicelulares comenzaron a evolucionar hacia formas más complejas hace más de 500 millones de años, ya que comenzaron a formar grupos multicelulares. Lo que no se entiende es cómo sucedió ese proceso. Pero ahora, los biólogos están un paso más cerca de resolver este rompecabezas, al replicar con éxito este paso clave, utilizando un ingrediente común en la fabricación de pan y cerveza, la levadura de cerveza común (Saccharomyces cerevisiae) Si bien ayuda a resolver acertijos evolutivos aquí en la Tierra, también por extensión también tiene relación con la cuestión de la evolución biológica en otros planetas o lunas.
Los resultados se publicaron en la edición de la semana pasada del Actas de revistas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS)
Las levaduras son una forma microscópica de hongos; son unicelulares pero pueden volverse multicelulares a través de la formación de una cadena de células incipientes conectadas, como en los mohos. Los experimentos se basaron en este hecho, y fueron sorprendentemente simples, simplemente no se habían hecho antes, según Will Ratcliff, científico de la Universidad de Minnesota (UMN) y coautor del artículo. "No creo que nadie lo haya intentado antes", dijo, y agregó: "No hay muchos científicos haciendo evolución experimental, y están tratando de responder preguntas sobre la evolución, no recrearla".
Sam Scheiner, director del programa en la División de Biología Ambiental de NSF, también agrega: “Para comprender por qué el mundo está lleno de plantas y animales, incluidos los humanos, necesitamos saber cómo los organismos unicelulares hicieron el cambio a vivir en grupo, como organismos multicelulares. Este estudio es el primero en observar experimentalmente esa transición, proporcionando un vistazo a un evento que tuvo lugar hace cientos de millones de años ".
Se ha pensado que el paso hacia la complejidad multicelular fue difícil, un obstáculo evolutivo que sería muy difícil de superar. Sin embargo, la nueva investigación sugiere que puede no ser tan difícil después de todo.
El primer experimento tardó solo 60 días en producir resultados. La levadura se agregó primero a un cultivo rico en nutrientes, luego se permitió que las células crecieran durante un día. Luego se estratificaron por peso usando una centrífuga. Grupos de células de levadura aterrizaron en el fondo de los tubos de ensayo. Luego se repitió el proceso, tomando los grupos de células y volviéndolos a agregar a cultivos frescos. Después de sesenta ciclos de esto, los grupos de células comenzaron a parecerse a copos de nieve esféricos, compuestos por cientos de células.
El hallazgo más significativo fue que las células no solo se agrupaban y se pegaban al azar; Los grupos estaban compuestos de células que estaban genéticamente relacionadas entre sí y permanecían unidas después de la división celular. Cuando los grupos alcanzaron la "masa crítica", algunas células murieron, un proceso conocido como apoptosis, que permite que la descendencia se separe.
Esto, simplemente, es el proceso hacia la vida multicelular. Como lo describe Ratcliff, "un clúster por sí solo no es multicelular. Pero cuando las células en un grupo cooperan, hacen sacrificios por el bien común y se adaptan al cambio, eso es una transición evolutiva a la multicelularidad ".
Entonces, la próxima vez que esté horneando pan o preparando su propia cerveza, considere el hecho de que esas pequeñas células de levadura tienen mucha más importancia que solo un papel útil en su cocina: también están ayudando a resolver algunos de los mayores misterios de cómo la vida comenzó, tanto aquí como quizás en otro lado.
