Lynn Margulis, la voz de los microbios

Lynn Margulis, madre de la teoría de la endosimbiosis, fue una de las científicas más brillantes y controvertidas de los últimos años.

planeta primitivo

Imagina un planeta enfurecido, con volcanes activos que escupen lava y gases, meteoritos impactando constantemente y tormentas de fuerte aparato eléctrico. Entonces, unos diminutos seres que eran capaces de vivir en tan hostil ambiente comenzaron a tomar hidrógeno del agua y a expeler como residuo el oxígeno, un gas enormemente tóxico que causó un verdadero holocausto a escala mundial.

Sucesivamente, algunos de los habitantes de este lugar desarrollaron mecanismos para descontaminarse y posteriormente aprovechar el peligroso elemento. Esta historia llena de aventuras sucedía en nuestro planeta hace unos 3900 millones de años, y sus protagonistas, las  bacterias, nos ofrecen muchas pistas sobre el misterio del origen de las actuales formas de vida. Te invitamos a conocer algunos detalles de esta epopeya de la mano de una de sus grandes estudiosas.

 

Margulis

En 1967 una revista americana publicaba "El origen de la mitosis en las células", un artículo que previamente había sido rechazado quince veces en prestigiosos periódicos científicos. Su autora, que firmaba en aquel entonces como Lynn Sagan debido a su primer matrimonio, era una mujer bajita e inquieta, que gracias a su asombrosa tenacidad logró cuestionar las teorías neodarwinistas imperantes en la época y dar un giro a la comprensión de la evolución de las especies.

Quienes la conocieron destacan su carácter amable y siempre dispuesto al intercambio de ideas: "se sentía fascinada por cualquier historia que uno le contara", recuerda Juli Peretó, investigador de la Universidad de Valencia y amigo de la científica. "Siempre que venía a España me pedía que le explicara en qué estábamos trabajando, aprovechaba cualquier ocasión para compartir ideas y novedades. Su curiosidad no era sólo científica: en los restaurantes probaba todas las comidas, se interesaba por las formas de cocinarlas, en sus viajes intentaba entrar en contacto con la gente, saber cómo vivían las personas en ese lugar".

Efectivamente, la curiosidad sin límites de la bióloga estadounidense la llevó a defender la "Teoría de la endosimbiosis serial" para explicar el origen de la célula eucariota. Aunque estas ideas ya habían sido formuladas antes por Konstantin Merezhkovsky e Ivan Wallin, ambos ignorados en su tiempo, fue Margulis su promotora más activa. Veamos en qué consiste esta teoría.


Bacterias comedoras de bacterias o los grandes saltos de la evolución

El mismo Darwin en su famoso libro El origen de las especies señalaba alguna de las aparentes incoherencias que su teoría no era capaz de explicar. Si, según él, la evolución funcionaba por una acumulación de pequeños cambios graduales que van siendo fijados como caracteres por la selección natural, ¿cómo era posible que ni en el registro fósil ni en los organismos actuales se encontrasen esas formas intermedias? Una de las transiciones bruscas más evidente se observa en la diferenciación entre células procariotas y eucariotas. Mientras que las eucariotas poseen núcleo, una estructura celular que encierra el genoma en una envuelta de membranas, en las procariotas el material genético flota libremente por la célula. Y no hay formas intermedias: o se es eucariota o se es procariota.

 

Mientras que los neodarwinistas intentaban defender con uñas y dientes su postura,  Margulis empezó a bucear en la literatura y rescató, añadiendo nuevas evidencias, la teoría de la simbiogénesis que Merezhkovsky había planteado cuarenta años atrás. Según esta hipótesis, las células eucariotas se habrían originado a partir de diferentes células procariotas mediante una relación simbiótica que llegó a ser estable.

En otras palabras, una bacteria habría literalmente engullido a otra, y con el paso del tiempo estos consorcios entre especies se hicieron permanentes. La fuerza evolutiva que generó a este nuevo tipo de células no fue la acumulación de pequeñas mutaciones, sino una suma de estructuras complejas que ya existían previamente. A pesar de la reticencia inicial con la que la comunidad científica acogió estas ideas, con el paso del tiempo se han acumulado evidencias experimentales que las han ido confirmando.

Margulis quiso aplicar la simbiogénesis al origen de todas las especies. Para ella, la vida en la Tierra era la resultante de una simbiosis de organismos, todo era simbiótico, y en sus publicaciones expuso abundantes ejemplos para evidenciar sus teorías. Es el caso de la vaca, que puede digerir la celulosa gracias a los simbiontes microbianos alojados en su estómago, o de los peces que habitan en los fondos marinos y hospedan bacterias que brillan en la oscuridad. "Solemos relacionar la palabra bacteria o microbio con enfermedad, ¡cuando son justamente la vida!: usted es un saco ambulante de bacterias" le dijo en una ocasión a un entrevistador.

Efectivamente, Margulis se convirtió en la más ardiente defensora de los microorganismos, y dedicó cientos de páginas y conferencias a reivindicar su papel fundamental en la evolución de la vida y en el mundo que hoy habitamos. "Las bacterias fueron las inventoras, a escala reducida, de todos los sistemas químicos esenciales para la vida", afirma en el libro Microcosmos, escrito junto a su hijo Dorian Sagan. "Esta antigua y elevada biotecnología condujo al desarrollo de la fermentación, de la fotosíntesis, de la utilización del oxígeno en la respiración y de la fijación del nitrógeno atmosférico".

 

Criticaba las posturas engreídas que colocan al ser humano en el centro del mundo o que interpretan la evolución como un camino desde de los seres inferiores (las bacterias) hasta los seres superiores (el hombre). Su obsesión por el universo microbiano la llevaba al extremo de "guardar en su cartera, junto a las fotografías de sus hijos, imágenes de sus protistas preferidos", contaba Antonio Lazcano Araújo, catedrático en la Universidad Nacional Autónoma de México y colaborador de la científica. Razón no le faltaba: las bacterias habitan hoy en día todos los ambientes que se puedan imaginar, desde los tanques de ácido de las empresas químicas hasta las aguas extremadamente saladas del Mar Muerto. Durante 2.000 millones de años las bacterias poblaron la Tierra en exclusividad, y en el caso de algún tipo de catástrofe nuclear, probablemente serían también las únicas supervivientes.

La genial científica lo tenía claro: "No hay ninguna especie en particular que sea el centro de la vida, podemos provocar nuestra propia extinción, pero no la de la vida en el planeta. La vida existía sin nosotros… y seguirá sin nosotros, autorregulándose". Este concepto de autorregulación a escala planetaria se encuentra muy ligado a la teoría de su colega Lovelock, la conocida como 'Hipótesis de Gaia', que Margulis contribuyó a desarrollar. A pesar de las connotaciones espirituales que pueda tener la palabra 'Gaia', un término del griego antiguo que significa 'Madre Tierra', Margulis insistía siempre en que se trataba de una forma de sintetizar un concepto más amplio. Referirse al planeta como "un sistema de retroalimentación con tendencias homeostáticas detectadas a partir de anomalías químicas en la atmósfera de la Tierra" era, simplemente, largo y tedioso. Nuestra Tierra, Gaia, es una red de ecosistemas, una construcción biológica cuya atmósfera ha sido producida, mantenida y transformada por los procesos metabólicos de la biosfera. Y para Lynn Margulis, en este universo de conexiones las bacterias jugaban, por supuesto, un papel crucial.

 

Su obsesión por el universo microbiano la llevaba al extremo de guardar en su cartera, junto a las fotografías de sus hijos, imágenes de sus protistas preferidos.

microscopio

En este mundo de interacciones biológicas y ecosistemas que se autorregulan, las nuevas tecnologías inventadas por el hombre podrían parecer fuera de lugar. No lo creía así la científica, quién reconocía que la tecnología forma ya parte de la estrategia humana para la supervivencia. "Ya somos superorganismos", comentó en una ocasión, "pues necesitamos de factores externos para sobrevivir (electricidad, petróleo, gas…). Todo nos llega a través de redes, y nosotros somos los nodos de esas redes".

La científica comparaba al ser humano con las especies pioneras, que se definen en ecología como aquellas que se expanden y colonizan nuevos hábitats rápidamente, crecen sin medida y transforman su entorno a gran velocidad. Sin embargo, advertía, "en muchas ocasiones esta rápida expansión de las pioneras las aboca a su propia desaparición. No sabemos si llegaremos a ser una comunidad climax o una simple especie pionera transitoria. Pero, sea lo que sea, nuestro destino será inseparable del de nuestra tecnología".

Sin embargo, en esa tecnología tan imprescindible para el ser humano Margulis no incluía de ningún modo el televisor. "Estaba totalmente en contra de la tele, decía que era uno de los peores enemigos para la cultura", explica Juli Peretó. "Una vez vino a Valencia a presentar uno de sus libros y armó un pequeño lío con los cámaras, no les dejó filmarla, sólo grabar su voz. Imagina la escena, todas las cámaras apuntaban al techo y ella hablando a los micrófonos. Aunque era una mujer de carácter afable, en esa ocasión se enfadó bastante, hizo todo un alegato en contra de la televisión."

Puño de hierro con guante de seda

Defensora ardiente de sus ideas, Lynn Margulis protagonizó multitud de controversias científicas. "No le importaba enfrentarse a todo el mundo si tenía algo claro", explica Antonio Camacho, investigador del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva (Valencia) y que coincidió con Margulis en multitud de ocasiones. "Eso sí, lo hacía con una elegancia absoluta. Te abrumaba con multitud de ejemplos y casos de estudio, era obvio que se documentaba muchísimo para defender sus ideas. Era el ejemplo perfecto del empleo del 'puño de hierro con guante de seda'. El puño eran sus argumentos demoledores y el guante, su forma de debatir. Nunca personalizaba sus rivalidades, creo que era muy difícil que alguien se sintiera ofendido cuando Margulis le criticaba." 

 

Lo cierto es que Margulis llegó a defender posturas muy controvertidas. Por ejemplo, la bióloga afirmaba que no estaba claro que el VIH causara el SIDA, y que esta enfermedad podría ser una forma de sífilis. Fue famosa por su cuestionamiento sobre el origen de los atentados del 11-S, y opinaba que el derrumbamiento de los edificios se debió a "una explosión minuciosamente controlada con poderosos explosivos que habrían sido dispuestos muchas semanas, o meses, antes".

También afirmaba que los únicos microrganismos que pueden hacernos daño son aquellos que comparten una historia evolutiva con nosotros, es decir, los que habrían participado en el proceso de simbiogénesis para dar lugar a nuestra especie. A pesar de que su teoría sobre el origen de la célula eucariota por medio de la endosimbiosis es ya plenamente aceptada en la comunidad científica, Margulis opinaba que absolutamente todos los procesos de especiación se originaban por este mecanismo. Mantenía que la selección natural no era más que el modo de eliminar los errores genéticos, pero que no podía generar novedad y, por tanto, no era una fuerza clave para la aparición de nuevas especies. "No considero mis ideas controvertidas, las considero correctas", afirmaba rotundamente esta mujer que tenía, sin duda, las cosas bien claras.

 

"No considero mis ideas controvertidas, las considero correctas", afirmaba rotundamente

Lynn Margulis

Ser mujer en un mundo de hombres

Margulis comenzó su actividad científica en los años 60, momentos en los que la investigación, al igual que otras muchas disciplinas, era materia predominantemente de hombres. "A pesar de tener 22 años y ser ya madre de dos niños muy activos, mi entusiasmo por la genética celular y la evolución superaba cualquier pensamiento de convertirme en un ama de casa a tiempo completo", relataba al hablar de la época en la que ingresó en el departamento de genética de la Universidad de Berkeley.

Aunque el suyo es uno de los primeros nombres femeninos que comenzó a figurar en los libros de texto de biología, Margulis reconocía que nunca tuvo problemas debidos a su condición de mujer. "Una noche, durante un período que estuve en el Caltech (Instituto Tecnológico de California)", explicó en una entrevista, "escuché a las mujeres contar historias horribles sobre su situación, pero no puedo decir que a mí me haya sucedido lo mismo. Considero que el problema no es entre sexos, sino entre personas que no saben nada más allá de su campo".

Efectivamente, Margulis criticaba duramente esa forma de hacer ciencia profundamente segmentada, de forma que los especialistas en un área no conocen nada sobre lo que se está avanzando en otras. "Le interesaba mucho la conexión entre las disciplinas y las diversas manifestaciones de la naturaleza. Era, de alguna manera, holística", explica Ignacio Bayo, divulgador científico que trató con ella en numerosas ocasiones. "Todas nuestras conversaciones giraban en torno al trabajo pero siempre desde una perspectiva muy amplia". Hablaba de "tribalismo científico" y advertía que esta fragmentación dificultaba enormemente el avance del saber.

Predicaba con el ejemplo: doctorada en genética, se interesó por la ecología, la evolución y la taxonomía de microorganismos. Sus estudios le llevaron a proponer la clasificación de los seres vivos en los cinco reinos que hoy se estudia en casi todos los institutos. Superados los setenta años, esta mujer de energía inagotable trabajó hasta el final de sus días en el Departamento de Geociencias y la División de Ciencias de la Vida de la NASA financiaba su investigación. Fue miembro de la Academia Nacional de las Ciencias en Estados Unidos y Miembro Extranjero de la Academia Rusa de Ciencias Naturales, contando además con siete doctorados honorarios.

 

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A pesar de su prolífica actividad científica, Margulis conciliaba a la perfección su vida familiar y laboral, mezclándola en muchas ocasiones. "Trataba a sus hijos como si fueran estudiantes y a sus estudiantes como si fueran sus hijos", relataba Dorion Sagan, fruto del primer matrimonio de la científica con el astrónomo Carl Sagan. Dorion Sagan es también coautor de muchos de los libros en los que Margulis expuso sus ideas científicas. Interesada en llevar la ciencia al alcance de todos, editó abundante material didáctico, así como varios libros y vídeos de divulgación.

Dio a conocer sus teorías a lo largo de todo el mundo mediante conferencias y seminarios y le satisfacía ser considerada, por encima de todo, una profesora. Llamaba a las cosas por su nombre, y por ello siempre cuestionaba el lenguaje usado al hablar de fenómenos biológicos o evolutivos: cooperación, competencia, lucha… "Son palabras que tal vez resulten adecuadas para el baloncesto, la industria informática o las empresas financieras, pero en cuanto a la evolución, pintan con una brocha demasiado gorda", escribieron Margulis y Sagan en su libro Captando genomas.


Pasión por la vida

Uno puede preguntarse si los grandes pensadores y científicos como Lynn Margulis, apasionados de su trabajo y con una sed de conocimientos que nunca se apaga, dedican alguna de sus horas del día a 'desconectar' de la ciencia y de sus inquietudes habituales. En el caso de Margulis, la respuesta es afirmativa, pues ella era sin duda, una gran apasionada de la vida y alguien que, según afirman quienes la conocieron, disfrutaba con todo. "Era muy aficionada a la natación", recuerda Juli Peretó. "Si había una piscina en el hotel donde se alojaba, o cerca de allí, siempre preguntaba si podía darse un baño".

Además, le gustaba cocinar para mucha gente y escuchaba música clásica. Ricard Guerrero, profesor emérito de la Universidad de Barcelona y gran amigo de Margulis, explica: "le encantaba leer. Una de sus escritoras favoritas era Emilie Dickinson, se sabía de memoria muchas de sus poesías. A veces me pedía que recitara algo en medio de un seminario. Era impresionante hacer esto para un auditorio que estaba escuchando hablar de ciencia." Margulis y Guerrero trabajaron juntos en una traducción del poema de Lorca La casada infiel. "Cuando ella era jovencita empezó a leer a Lorca y no entendía nada, de hecho conservo un libro suyo donde se ven las anotaciones escritas en lápiz de las palabras que iba buscando en el diccionario. Con La casada infiel buscamos las traducciones que había y ninguna nos convenció, así que nos pusimos manos a la obra", explica Guerrero.

 

bacterias

De todas estas anécdotas se intuye la estrecha relación que Lynn Margulis mantuvo con nuestro país, que visitaba con frecuencia y donde tuvo mucho éxito gracias a su impecable castellano, eso sí, con una curiosa mezcla de expresiones latinas y españolas ya que aprendió el idioma durante una estancia en México.

"Lynn fue sin duda la persona más interesante que he conocido, y según mi parecer, la microbióloga más importante del siglo XXI", afirma Ricard Guerrero. "Con nuestro equipo conoció los grandes adelantos en bacteriología, juntos observamos muchos microrganismos nuevos y especialmente las relaciones entre ellos". Precisamente en el Delta del Ebro Margulis y sus colaboradores aislaron una espiroqueta gigante (Spirosymplokos deltaiberi) que es vivípara y vive en ambientes sin oxígeno, una especie con la que pretendía documentar mejor sus ideas sobre el origen endosimbiótico de los cilios y flagelos, teoría que, sin embargo, murió sin poder demostrar con claridad.

Por otro lado, aunque la hipótesis de la simbiogénesis parece mucho más razonable que la de la evolución gradual para explicar el salto a la célula eucariota, aún quedan muchas incógnitas por resolver. Javier Sampedro, en su libro Deconstruyendo a Darwin, explica algunas de ellas. Por ejemplo, se han encontrado 347 genes que comparten todas las células eucariotas y que no se han podido observar, hasta ahora, en ningún procariota. Y además, estos genes están relacionados con tres mecanismos celulares exclusivos de las células nucleadas: la endocitosis, el sistema de transducción de señales por el que las células se comunican con el mundo exterior, y todo el complejo de mecanismos nucleares que se ocupan de procesos relacionados con la activación del material genético.

Un misterio que algunos científicos han intentado explicar, al más puro estilo Marguliano, con una nueva fusión bacteriana: el cronocito sería un protista que se incorporó al festín de la endosimbiosis aportando los 347 genes que faltan. El problema es que, hasta ahora, nadie ha encontrado al famoso cronocito.

 

Los misterios de la evolución no terminan en el origen de los eucariotas. Son numerosos los enigmas que quitan el sueño a aquellos hombres y mujeres que dedican todos sus esfuerzos a responder a la clásica pregunta "¿De dónde venimos?". Lynn Margulis, quien acudió a su laboratorio hasta el final de sus días, fue una de estas personas. La abanderada de ese fascinante mundo microbiano que nos mostró en sus libros y conferencias aportó mucha luz en ese misterioso túnel de preguntas que es el origen de nuestra existencia y de la propia vida.

Como ella misma escribió en el prólogo de Captando genomas: "La saga evolutiva entera sobre cómo las especies se originaron y extinguieron puede constituir la narración más grande jamás contada. Después de todo, es la historia de todos y cada uno de nosotros".

 

 

 

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