Para contar esta historia desde el principio deberíamos remontarnos al Big Bang y quizás antes, el motivo para no ir más allá aún es que dicen los físicos que "antes no había antes". Sin embargo, si partimos de tan lejos correríamos serios riesgos de no arribar a destino. Por eso empecemos unos miles millones de años más acá.

Una de las hipótesis acerca del origen de la Tierra indica que en algún momento en la historia del universo el Sol explotó y una de las bolas incandescentes de materia que se desprendieron de él se alejó rápidamente y se enfrió, dando origen a la Tierra. En la actualidad se piensa que es más probable que la Tierra, junto con los demás planetas del sistema solar, hayan comenzado a formarse a partir de una densa y gigantesca nebulosa que al sufrir el colapso gravitatorio se aplanó y se convirtió en un disco de polvo girando alrededor de una oscura masa central, nuestro Sol (ver Mundo interior). En cualquier caso, desde entonces lo que ha ingresado a nuestra atmósfera ha sido mayoritariamente energía solar y radiaciones cósmicas, mientras que la materia original se ha ido reorganizado constantemente dando forma a todo lo que vemos en el planeta.

Unos 3000 millones de años luego de formada la Tierra se formaron las primeras rocas y mil millones después los océanos eran una suerte de gran sopa con la temperatura justa para que se formen las primeras moléculas biológicas, no está bien claro cuáles fueron, pero lo más probable es que hayan sido algo similar a lo que hoy llamamos ácido ribonucléico (ARN).

Hasta aquí no había dentro ni fuera pero entonces aparecieron las primeras células, pequeños compartimentos con las enzimas necesarias para desarrollar algunas actividades biológicas básicas y la capacidad de multiplicarse. Este tipo de células, denominadas procariotas tienen como representantes en la actualidad a las bacterias y por definición, a todas aquellas células carentes de núcleo. Durante más de mil millones de años fueron las únicas formas de vida en la Tierra y si bien un análisis rápido puede inducir a suponer que se trata de maquinarias de baja complejidad y pobres prestaciones, han sido la fuente de la amplia mayoría de los procesos biológicos que hoy conocemos y utilizamos, tales como la reproducción, la fotosíntesis, la respiración y el movimiento.

En algún momento, un nuevo tipo de célula de estructura más compleja apareció en el planeta: la célula eucariota, el tipo de célula que forma los cuerpos de animales y plantas. En particular, las células eucariotas están caracterizadas por contener organelas internas recubiertas de membrana, lo que incluye especialmente un núcleo celular que contiene la mayoría del material genético de la célula.

La célula eucariota con sus diversas organelas.

¿Cómo apareció la primera célula eucariota?

Una de las teorías mas plausibles acerca de cómo se generaron las células eucariotas es que en algún momento un predador (procariota, ya que no había hasta el momento otro tipo de células) invadió a otra célula, pero por alguna razón aquella relación inicialmente feroz resultó benigna para ambos y evolucionaron juntos, estableciéndose una relación endosimbiótica. Cuando estas bacterias invasoras se establecieron dentro de sus hospedadores, la fuerza de esta unión creo un nuevo conjunto que era mucho más que la suma de las partes y evolucionaron juntas con evidente éxito.

Una de las evidencias que ha sido tomada en cuenta para dar sustento a esta teoría es la existencia de las mitocondrias. Las mitocondrias son orgánulos intracelulares sumamente especializados que tienen a su cargo el transporte de electrones a través de proteínas presentes en su membrana. Durante este proceso se realiza una actividad biológica denominada respiración, por la cual se obtiene energía con gran eficiencia y se la almacena en un tipo de molécula que puede ser utilizada en el resto de los procesos metabólicos de la célula. Las mitocondrias tienen la particularidad de poseer su propio acerbo genético, es decir, poseen una molécula de ADN propio que codifica para sus proteínas y que se hereda de forma independiente de los genes nucleares. Un elemento interesante para aportar en este sentido es que dado que las mitocondrias están en el citoplasma de las células, del óvulo por ejemplo, y que durante la fecundación el macho sólo aporta un pronúcleo y nada de material citoplasmático, las mitocondrias son de exclusiva herencia materna. Así, coexisten en las células eucariotas al menos dos genealogías paralelas y esto puede considerarse como un indicio de que en algún momento se trató de microorganismos de vida libre.

Otra evidencia que aporta elementos en esta dirección es la existencia de ADN fuera del núcleo, de las mitocondrias y los cloroplastos en algunas especies de algas. Este ADN, en términos evolutivos, puede pensarse como un vestigio de antiguas bacterias predadoras, cuya invasión presagiaba la integración.

Una de las más importantes gestoras de este conjunto de ideas es la bióloga Lynn Margulis, quién de alguna manera propone que la totalidad del mundo vivo es una elaboración de la vida microbiana. En un principio la idea de que el origen de la célula eucariota provenía de una relación endosimbiótica fue considerada absolutamente alocada, sin embargo, hoy es considerada por muchos biólogos como una de las más creativas de la biología moderna.

Y las sombras cubrirán la profunda conmoción de sentir mi cuerpo devorado al fin por tí. Sólo abrázame inocentemente así.
(Dibujo de Elisa Kolodziej)

Otra forma de entender la evolución

La teoría endosimbiótica no sólo aporta elementos para explicar la aparición de las células eucariotas sino que, también, contribuye a nuevas posibilidades para entender los procesos de evolución y especiación.

En reglas generales se piensa que el mecanismo principal por el que opera la evolución se basa en variación y selección, de hecho, la existencia de estos dos procesos es lo que sirve para definirlos y que en reglas generales no se pone en discusión, si bien siempre queda fuera del consenso la escala a la cual actúa la selección, ¿el gen, el individuo, la especie?

Por contraposición, lo que propone Margulis es que el establecimiento de vínculos endosimbióticos ha impulsado la aparición de nuevos conjuntos genéticos por fuera de una competición, sino más bien dentro una mutua conveniencia. Claro que de todas maneras, la competencia se manifiesta entre el nuevo individuo con los demás de su entorno.

Una excelente síntesis del pensamiento de Margulis puede encontrarse en el capitulo 7 del libro La Tercer Cultura (Editorial Tusquets, Serie Metatemas, 43). Allí, enfáticamente dice:

"Numerosos experimentos han puesto de manifiesto que si las moscas de la fruta son expuestas a mutágenos como los rayos X o determinadas sustancias químicas, lo que se obtiene son moscas enfermas o muertas, no aparece ninguna especie nueva de mosca. Todo el mundo está de acuerdo que tales mutaciones producen una variación heredable. Todo el mundo está de acuerdo que la selección natural actúa sobre esa variación. La cuestión es de dónde proviene la variación útil sobre la que actúa la selección. Este problema aún no está resuelto. Pero yo afirmo que la variación hereditaria más significativa procede de las fusiones, de la simbiogénesis".

Los buenos modales: endosimbiosis con cuchillo y tenedor
(Dibujo de Daiana)

Más adelante continúa: "Mientras que Gould y los demás tienden a pensar que las especies divergen entre sí, yo sostengo que las especies forman nuevas entidades mixtas por fusión e integración, lo que es más importante en la generación de variantes. La simbiogénesis es un mecanismo extremadamente importante en la evolución"

Así, como en aquellas invasiones en que los bárbaros se colaron por las fronteras del Imperio Romano y dieron origen a una nueva civilización, en la historia de la biología las bacterias parecen haberse invadido unas a otras dando origen a células de mayor complejidad. El azar, la necesidad y millones de años nos han traído hasta aquí.