Descubre a los ‘midiclorianos’ del planeta real (y no son los de Star Wars)

Los midiclorianos son parte de la ficción de una de las obras de fantasía más populares del cine: Star Wars. Mas que sean algo falso no quiere decir que no puedan tener equivalentes en el planeta real.

Conforme la explicación del Episodio I, los midiclorianos son una suerte de microorganismos que viven en simbiosis con las células de los organismos vivos, y que facilitan la interacción con el campo de energía llamado la Fuerza. De alguna manera, aquellos organismos que tienen más midiclorianos en sus células, logran una unión más íntima con la Fuerza, y en niveles suficientemente elevados, pueden llegar a adquirir todo género de superpoderes: percepción extrasensorial, telekinesis, telepatía, electrokinesis —manipulación de la electricidad—, etc.. No queda claro en las películas qué consiguen a cambio los midiclorianos de esta relación —algo positivo ha de ser, o de otro modo, no sería una simbiosis—, mas podemos inferir que va a ser protección o nutrientes, o las dos cosas.

Mas la idea no brota de la nada. En el planeta real asimismo existen microorganismos que, en simbiosis con organismos pluricelulares, logran capacidades excepcionales que no podrían tener de otra manera. Midiclorianos del planeta real.

Mitocondria — Ozgu Arsian / iStock

Mitocondrias y cloroplastos

Si hay un caso paradigmático de endosimbiosis, es el de las mitocondrias y, en menor medida, el de los cloroplastos. El origen de los dos, como descubrió Lynn Margulis, se halla en las bacterias.

Prácticamente todas las células eucariotas tienen mitocondrias, y representan la mayor simbiosis de la historia de la vida. En algún instante del pasado, un estirpe de células eucariotas entró en contacto con bacterias del conjunto de las Rickettsiales. Esta relación se hizo tan íntima, que por último las bacterias pasaron a ser parte del cuerpo de la célula eucariota. Las mitocondrias, en verdad, preservan su genoma, separado del de las células hospedadoras, presentan ribosomas propios, y se reproducen de forma independiente.

El ‘superpoder’ que dan las mitocondrias a las células que las poseen no es otro que el de respirar, usar eficazmente el oxígeno para el metabolismo de los nutrientes. Sin mitocondrias, las células eucariotas son inútiles de efectuar esta función tan esencial, y solo pueden limitarse a la fermentación. Sin mitocondrias, el oxígeno es enormemente tóxico para las células.

Cloroplasto — Enot poloskun / iStock

El origen de los cloroplastos es semejante: cianobacterias, un conjunto de bacterias que consiguen energía del sol y, a través de una compleja senda bioquímica, llamada ciclo de Calvin, generan moléculas complejas desde el CO₂ que adquieren del medio.

El proceso fue afín, y dio sitio a toda la pluralidad de algas rojas, verdes y plantas que existen. El ‘superpoder’ de estos midiclorianos es, evidentemente, la fotosíntesis, un proceso que ha transformado a las plantas en los primordiales productores del planeta y en el conjunto de seres vivos con mayor biomasa de la biosfera.

Hay, no obstante, ciertas algas con unos cloroplastos más complejos; entre aquéllas que se establecen relaciones, tal y como si de una muñeca matrioshka se tratara. Por poner un ejemplo, es una cianobacteria la que compone el cloroplasto de un alga roja, mas a su vez, es un alga roja la que compone el cloroplasto de las algas criptófitas. Y, para agregar otra matrioshka más, una criptófita es, a su vez, el cloroplasto de un alga parda.

Corale — Eloi Omella / iStock

Animales utilizando algas

Hace no mucho, trascendió a los medios el ‘único animal que efectuaba la fotosíntesis’. Tal criatura es Elysia chlorotica, una babosa de mar que practica la cleptoplastia, o sea, apresar los cloroplastos de las algas que consume y migrarlos a la epidermis para aprovecharse de su metabolismo fotosintético. Hoy sabemos que este es solo un caso, y que hay otros animales capaces de hacer esta hazaña.

No obstante, hay animales que más que atrapar los cloroplastos, integran algas unicelulares a su organismo, específicamente, dinoflagelados del conjunto de las zooxantelas. Y el mejor ejemplo es el de los corales.

Con la salvedad de aquellos que habitan en gran profundidad, corales y anémonas viven en simbiosis con estas algas. Merced a estos midiclorianos, los animales logran una alimentación completa, que contribuye a la calcificación de su exoesqueleto. En verdad, la pérdida de las algas, acontencimiento conocido como blanqueamiento del coral, supone un grave problema médico para los arrecifes de coral.

El blanqueamiento, llamado así pues el coral pierde su color propio, está asociado con las temperaturas elevadas; cuando el agua se calienta, los corales expulsan sus algas simbiontes. Esta asociación es tan clara que aun se emplean datos de medición por satélite para prever su ocurrencia. La buena nueva es que es reversible y, si antes que el coral muera las temperaturas vuelven a medidas aceptables, puede regresar a apresar sus zooxantelas.

Calamar bioluminicente — Thierry Eidenweil / iStock

El lado lumínico de la fuerza

La capacidad de producir luz que presentan ciertos animales, —unos pocos conjuntos privilegiados—, es única. Presentan unos órganos en los que se dan ciertas reacciones químicas que producen luz. La mayoría de los animales bioluminiscentes marinos, incluyendo corales, anémonas, medusas, poliquetos, moluscos, equinodermos y peces, emiten luz merced a una relación de simbiosis con sus particulares midiclorianos.

En diferentes unas partes de su cuerpo, estos animales presentan pequeñas vejigas llamadas fotóforos, en cuyo interior sostienen con vida bacterias luminiscentes. Las bacterias simbiontes son alimentadas y protegidas por el animal, mientras que este se aprovecha de la luz que le dan para hacer distintos comportamientos.

Muchos de estos animales disponen de mecanismos que les deja modular la cantidad de luz emitida, por poner un ejemplo, mediante poros rodeados de epidermis pigmentada. Al abrir el poro, alumbra el ambiente, y al cerrarlo, las luces se apagan.

Un animal modelo de esta simbiosis es el calamar hawaiano (Euprymna scolopes). A lo largo de su etapa de desarrollo, recoge del ambiente bacterias de la especie Vibrio fischeri merced a la mucosidad y los enanos apéndices que cubren el fotóforo. Cuando dispone de suficientes bacterias, el órgano madura, los apéndices se reabsorben, y ya puede hacer uso de su particular ‘superpoder’.

Referencias:

  • Archibald, J. M. dos mil doce. Chapter Three – The Evolution of Algae by Secondary and Tertiary Endosymbiosis. En G. Piganeau (Ed.), Advances in Botanical Research (Vol. sesenta y cuatro, pp. ochenta y siete-ciento dieciocho). Academic Press. DOI: 10.1016/B978-cero-doce-trescientos noventa y mil cuatrocientos noventa y nueve-seiscientos tres-siete
  • Emelyanov, V. V. dos mil uno. Evolutionary relationship of Rickettsiae and mitochondria. FEBS Letters, quinientos uno(1), once-dieciocho. DOI: 10.1016/S0014-5793(uno)02618-siete
  • Pearse, V. B. et al. mil novecientos setenta y uno. Role of symbiotic algae (zooxanthellae) in coral calcification. The Biological Bulletin, ciento cuarenta y uno(dos), trescientos cincuenta-trescientos sesenta y tres. DOI: 10.2307/1540123
  • Ruby, E. G. et al. mil novecientos noventa y ocho. The Vibrio fischeri-Euprymna scolopes Light Organ Association: Current Ecological Paradigms. Applied and Environmental Microbiology, sesenta y cuatro(tres), ochocientos cinco-ochocientos doce. DOI: 10.1128/AEM.64.3.805-ochocientos doce.1998

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