¿QUÉ ES UN ORGANISMO?: individuos, procariotas y magnetoglobus
Los biólogos siempre hemos tenido un problema con la definición de nuestro objeto de estudio (la vida) pero, no contentos con ello, también tenemos serios problemas para definir qué es lo que está sometido a selección natural (una de las principales ideas derivadas de nuestra disciplina). ¿Qué es un individuo? ¿Es un individuo algo que podamos sistemáticamente equipara a organismo? Esta pregunta puede parecer baladí pero, últimamente, está cobrando mucha importancia en la teoría evolutiva. Si no podemos definir qué es un individuo, no podemos definir sobre qué está actuando la selección natural, principal agente de la evolución. Es algo similar a cuando un parlamento decide sancionar un determinado delito a través de una ley. Para que los jueces puedan actuar (selección natural) necesitamos una definición del delito a sancionar (individuo). Una cuestión importante –de vital importancia en la ciencia en general– es valorar, y tener en cuenta, cómo una determinada definición del sujeto de estudio condiciona la comprensión de la realidad que dicho concepto definido proporciona; no es lo mismo definir el objeto sobre el cual actúa la selección natural –el individuo– de forma cerrada, por ejemplo, hacerlo equivalente a organismo, que hacerlo de una forma abierta que permita estudiar la evolución de otros “agregados” vivos que difícilmente entrarían en una definición canónica de organismo. A este respecto el físico Jorge Wagensberg escribió en su “Las raíces triviales de los fundamental” lo siguiente:
Entre los biólogos, el concepto de individuo se confunde bastante bien con la palabra organismo. […] A veces se da el nombre de superorganismo a una sociedad de insectos, una colonia de hormigas, por ejemplo. Y todo ello con la decidida protesta de muchos científicos por un presunto abuso del lenguaje. La idea de que varios individuos se pongan de acuerdo para fabricar una nueva individualidad de rango superior se suele considerar una anécdota: si, parece un superorganismo, pero llamarle así no deja de ser una manera de hablar. […] Según este punto de vista, sólo hay una manera de ser un individuo. Se es un individuo o no se es un individuo. El concepto individuo sólo tiene dos grados: uno o cero. Ser o no ser. […] Bien. Pues supongamos que no es así. Supongamos que llamamos individuo al máximo grado posible de individualidad que puede alcanzar una colectividad de (otros) individuos. Supongamos que la individualidad tiene grados entre un mínimo (un simple montón de individuos que no interacción entre sí) y un máximo (equiparable a un nuevo organismo) (1).
Hoy vamos a hablar de uno de los ejemplos más polémicos sobre los que podemos discutir acerca de la naturaleza del concepto individuo y del concepto organismo. Se trata de lo que sus descubridores han venido a llamar Candidatus magnetoglobus multicellularis. Veamos: estamos ante una agrupación estable de bacterias del tipo desulfobacterias, un grupo de bacterias, filogenéticamente emparentadas, que tienen en común que utilizan sulfatos para reducirlos a sulfitos y, así, obtener energía. Serían, por tanto, bacterias quimitróficas. En concreto, estas bacterias tienen como característica definitoria, la posesión de acúmulos de cristales magnetosensibles llamados magnetosomas y que les permite orientarse en el espacio (2). Muchas de ellas (el caso más conocido es el de Desulfovibrio) forman asociaciones temporales pero, hasta magnetoglobus, no se había encontrado una asociación permanente de bacterias. Esta colonia de bacterias tiene una serie de caracterísiticas que la hacen especial. En palabras de Fernanda Abreu y sus colaboradores:
Tiene propiedades que lo hacen único entre los procariotas. Consiste en una unión compacta, o agregado, de células bacterianas flageladas organizadas en una esfera, que nada en trayectorias helicoidales o rectas. Su ciclo de vida es completamente multicelular, y cada uno de los agregados crece por incremento del tamaño de sus células doblando, aproximadamente, el volumen de todo el organismo. Posteriormente, las células se dividen sincronizadamente, manteniendo la formación esférica; finamente las células se separan en 2 agregados idénticos.
Las imágenes de organismo tampoco dejan lugar a dudas (Fig. 1). Estamos ante un agregado de organismos procariotas que cuesta mucho diferencias de un organismo pluricelular. ¿A qué nivel actuara la selección natural en agregados como este? En casos como este es donde vemos, claramente, que la definición de individuo que usamos en biología evolutiva no funciona y se manifiesta, claramente, la necesidad de redefinir a magnetoglobus como un individuo en si y, reconocer, que la evolución en este caso, está actuando, tanto a nivel del individuo-célula, como del individuo-magnetoglobus. Cuando existan variabilidad a nivel del individuo-célula, ésta podrá ser seleccionada siempre y cuando suponga una diferencia de descendencia final pero, en el caso de magnetoglobus, parece ser que no se reproducen fuera de la agrupación (2), por lo tanto, esta variabilidad individuo-célula, tiene que pasar si o si por el filtro de la reprodución individuo-magnetoglobus. También podemos tener variabilidad a nivel del individuo-magnetoglobus. Inmediatamente se impone la necesidad de establecer 2 niveles de análisis. ¿Quién podría reducir el estudio de este organismo a uno solo de los dos niveles presentes?
Figura 1. En (A) observamos una micrografía por Microscópico electrónico de barrido (MEB) de Candidatus Magnetoglobus multicellularis. En (B) se muestra una micrografía por Microscópico Electrónico de transmisión (MET). La barra de escala es de 1µm en A y 300 nm en B. Se puede ver perfectamente la íntima unión existente entre las bacterias. Las flechas señalan los magnetosomas (3).
Este tipo de ejemplos demuestran que el camino para conocer realmente como funciona la selección natural no puede ser ya, nunca más, el reduccionismo. El estudio de las partes componentes de un sistema por separado es una potente herramienta para conocer cómo son las cosas, pero nos dice muy poco del cómo son las cosas y el porqué son así. Si queremos saber por qué estas bacterias se han unido y no permanecen en solitario, el análisis ha de ser, a la fuerza, multinivel o jerárquico.
REFERENCIAS
Wagensberg, J. (2010). Las raíces triviales de lo fundamental. Tusquets. 1ª Ed., pp.141-142.
Abreu, F., et al. (2007). ‘Candidatus Magnetoglobus multicellularis’, a multicellular, magnetotactic prokaryote from a hypersaline environment. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 57(6), 1318-1322.
Abreu, F., et al. (2008). Greigite magnetosome membrane ultrastructure in ‘Candidatus Magnetoglobus multicellularis’. International microbiology, 11(2), 75-80.