Ayer, en clase de fisiología vegetal con el profesor Manuel Acosta, surgió un tema que me llamó mucho la atención. ¿Cómo sería la célula perfecta?
Pues bien, tendríamos que remontarnos hace unos 2.000 millones de años (medio millón arriba, medio millón abajo), para entender de dónde provienen las primeras células eucariotas que forman todos los organismos pluricelulares. Una célula eucariota es, como su propio nombre indica eu- "bueno, verdadero", -karyon "núcleo"; una célula con núcleo verdadero, con su material genético delimitado por la doble membrana nuclear. El origen de estas células eucariotas ha sido uno de los grandes enigmas estudiados por científicos a lo largo de los años, y entre ellos destaca Margulis, que expuso su teoría de la endosimbiosis seriada. Esta teoría explica la aparición de las células eucariotas y sus posteriores "mejoras" a partir de una magnífica relación de simbiosis entre bacterias que llevó a una especie de fusión (por fagocitosis) entre ellas, dando lugar a una unidad más compleja.
Antes de la aparición de estas células complejas, la vida se limitaba a un revoltijo de bacterias de distintas formas y con distintas cualidades. Como primer paso, una bacteria anaerobia fijadora de azufre y que utilizaba el calor como fuente de energía, habría incorporado en su interior a una bacteria nadadora (una arquea), dando lugar a esa primera célula eucariota.
Ahora el material genético ya está organizado en su núcleo, pero la bacteria sigue siendo anaerobia, es decir, no podría vivir en presencia de oxígeno, un gas cada vez más abundante gracias al metabolismo de las bacterias fotosintéticas. Aquí viene el segundo paso, cuando la célula eucariota incorpora de nuevo en su interior una bacteria aerobia, capaz de fijar el oxígeno molecular del entorno y producir energía, ATP, a partir de otras moléculas. Esta endosimbiosis daría lugar a los orgánulos celulares que ahora conocemos como mitocondrias, encargadas de la respiración celular y la producción de energía. Aquí habrían aparecido las células de los animales actuales.
Por último, el tercer paso consistiría en la incorporación, por una célula eucariota aerobia, de una bacteria fotosintética, que le confiere la capacidad de captar la energía del sol y canalizarla para la síntesis de otros productos. Y este paso daría lugar a las células que hoy forman los organismos vegetales.
Bien, estudiemos las células vegetales. Son capaces de captar la energía y fijar moléculas inorgánicas como el dióxido de carbono, del cual utilizarán el átomo de carbono para dar distintos carbohidratos, base de los ciclos del metabolismo vegetal.
Si nos fijamos ahora en la composición de la atmósfera, veremos algo que no nos cuadra. La atmósfera está compuesta por un 0.085% de CO2, teniendo en cuenta incluso esto del calentamiento global... frente a un 78% de Nitrógeno. ¿Por qué no son capaces las células vegetales de captar este compuesto tan abundante?
Las células vegetales necesitan el nitrógeno para vivir, es uno de esos nutrientes esenciales, pero son incapaces de fijarlo por sí solas. Pero lo tienen. Obtienen el nitrógeno gracias a unas bacterias fijadoras de nitrógeno con las que establecen una relación de simbiosis. Estas bacterias se desarrollan en las raíces de casi todas las plantas, aportando nitrógeno a éstas a cambio de protección y nutrientes.
¿Cómo sería la célula perfecta? Sería la célula capaz de incluir en su interior una de estas bacterias fijadoras de nitrógeno, completando así las necesidades metabólicas de la célula. Sería el cuarto paso de la teoría endosimbiótica. El origen de la célula perfecta.
