Fue un punto verde, diminuto, en el campo de un microscopio doméstico. Julia Van Etten, entonces investigadora de Rutgers, lo reconoció de inmediato: era una ameba del género Paulinella, un organismo raro que lleva dentro una estructura fotosintética propia. Lo que no sabía en ese momento es que la muestra escondía no una, sino dos especies desconocidas para la ciencia.
El hallazgo se produjo en 2021, durante unas vacaciones familiares pasadas por agua en Nags Head, en Carolina del Norte (Estados Unidos). Las dos especies, bautizadas Paulinella marae y Paulinella murrayi, se han descrito ahora en el Journal of Phycology y elevan de cuatro a seis las especies fotosintéticas conocidas del género.
Las claves del hallazgo
- Especies nuevas: Paulinella marae y Paulinella murrayi.
- Especies fotosintéticas conocidas del género: de 4 a 6.
- Lugar: agua salobre junto a un muelle de carretera en Nags Head, Carolina del Norte.
- Tamaño habitual de las Paulinella fotosintéticas: entre 10 y 30 micrómetros.
Lo que ha pasado: dos especies nuevas en una sola muestra
La muestra procedía de agua salobre recogida junto a un muelle de carretera. Van Etten la observó con un microscopio doméstico de 300 dólares, durante una estancia en un motel de 80 dólares la noche. Bajo la lente distinguió el organismo que buscaba y, al estudiarlo con más detalle, comprobó que había dos especies distintas, ambas nuevas.
6 especies fotosintéticas conocidas del género Paulinella tras la descripción de las dos nuevas, frente a las 4 anteriores.
Las Paulinella fotosintéticas son escasas y difíciles de cultivar, y su tamaño habitual ronda entre 10 y 30 micrómetros. Reunir ejemplares suficientes para estudiarlas no fue sencillo: durante los cuatro años siguientes, Van Etten volvió repetidamente al mismo lugar hasta conseguirlos.
Con ese material, el equipo secuenció por completo los genomas de los cromatóforos de las dos especies nuevas. El cromatóforo es la estructura fotosintética que todavía puede verse como una gran pieza verde dentro de estas amebas, y es el elemento central del estudio. Los resultados muestran que conservan un contenido genético parecido al de otras Paulinella fotosintéticas, pero con diferencias importantes en la organización de los genes, entre ellas una gran inversión en el genoma del cromatóforo. También se observaron numerosos reordenamientos en los genomas mitocondriales, los de los orgánulos que la célula utiliza para generar energía.
Al reconstruir el árbol evolutivo del grupo, los investigadores obtuvieron historias parcialmente distintas según usaran ADN del núcleo o genes de los orgánulos. Los autores creen que esa discordancia puede deberse a la falta de especies conocidas, a las diferentes velocidades de evolución genética y a otros problemas filogenéticos. Es decir, el propio árbol cambia de forma según la parte del genoma que se analice.
Cómo se ha llegado hasta aquí: un experimento natural más reciente
Para entender por qué este organismo interesa tanto hay que remontarse muy atrás. Hace más de 1.500 millones de años, el ancestro de las plantas y las algas incorporó una cianobacteria fotosintética que terminó convertida en cloroplasto. Aquel episodio, una endosimbiosis, es la base de toda la vegetación actual.
Más de 1.500 millones de años desde que el ancestro de las plantas y las algas incorporó la cianobacteria que se convirtió en cloroplasto.
El problema es que el acontecimiento es tan antiguo que muchas de sus etapas intermedias se perdieron. Resulta difícil reconstruir cómo una célula logró convertir a otra en una parte de sí misma cuando ya no quedan pruebas de los pasos intermedios.
Paulinella ofrece una segunda oportunidad. Hace aproximadamente entre 90 y 140 millones de años, el ancestro de este género capturó otra cianobacteria, que con el tiempo se convirtió en cromatóforo. Es un caso mucho más reciente y evolutivamente separado del que dio origen a los cloroplastos vegetales: una especie de segundo experimento natural sobre cómo una célula puede transformar a otra en un órgano propio.
90 a 140 millones de años de antigüedad aproximada de la captura de la cianobacteria por el ancestro de Paulinella.
El camino hasta las dos especies nuevas tampoco fue inmediato. Van Etten encontró el organismo en 2021 y necesitó cuatro años de visitas repetidas al muelle para reunir los ejemplares con los que trabajar. A su alrededor, además, el género está ganando atención: registros de naturalistas y análisis ambientales sugieren que estas amebas podrían estar repartidas por gran parte del planeta y haber pasado desapercibidas. En los últimos cinco años, los aficionados han documentado más ubicaciones nuevas de Paulinella que en los 125 años anteriores.
125 años de registros anteriores, superados en los últimos cinco años por las nuevas ubicaciones documentadas por aficionados.
Qué viene ahora: más especies por descubrir
No se han anunciado plazos ni fases concretas, pero el propio hallazgo sugiere por dónde irá el trabajo. Si la discordancia entre los árboles evolutivos se debe, en parte, a que faltan especies conocidas, es probable que existan muchas más Paulinella por descubrir. Cada nueva especie ayudaría a ordenar un árbol que hoy muestra historias parcialmente distintas según qué ADN se mire.
La comparación de los genomas de los cromatóforos, con su gran inversión y sus reordenamientos, abre además una vía para entender cómo evoluciona un orgánulo que antes fue una bacteria de vida libre. Con seis especies fotosintéticas en lugar de cuatro, los investigadores disponen de más puntos de comparación para esa tarea.
El episodio deja también una lectura sobre cómo se hace ciencia. Un microscopio doméstico, un motel económico y la paciencia de volver al mismo muelle durante cuatro años bastaron para sumar dos especies nuevas a un grupo clave en la historia de la vida. No hicieron falta expediciones multimillonarias para avanzar en una de las preguntas más antiguas de la biología: cómo una célula aprendió a vivir dentro de otra y a hacer de ella la fábrica verde que sostiene el planeta.
Por la redacción de GUAY.news.
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