Un equipo internacional de investigadores liderado por científicos de la Universidad de California (UCSC y UCSF), el Lawrence Berkeley National Laboratory y otras instituciones ha documentado el surgimiento de un orgánulo celular: el nitroplasto. El hallazgo, publicado en la revista científica Science, cuestiona uno de los principios más aceptados de la biología celular y aporta evidencia de que la evolución de orgánulos no es un fenómeno exclusivo del pasado. Este descubrimiento abre nuevas perspectivas sobre la endosimbiosis y la fijación de nitrógeno en organismos eucariotas.
Endosimbiosis: cómo surgieron los orgánulos celulares
La endosimbiosis es uno de los procesos evolutivos más determinantes para la vida compleja. Gracias a ella, las células eucariotas incorporaron orgánulos esenciales como las mitocondrias y los cloroplastos, responsables de la producción de energía y la fotosíntesis. Este proceso ocurre cuando un organismo de vida libre es engullido por otro y establece una relación estable con su huésped.
Con el tiempo, esta relación puede volverse obligatoria. Para lograrlo, se requiere una integración precisa: sincronización en la división celular, reducción del genoma del simbionte y desarrollo de mecanismos de importación de proteínas.
Este nivel de integración es excepcional. Solo unos pocos casos confirmados han alcanzado esta etapa en miles de millones de años de evolución. Cada nuevo ejemplo, como el nitroplasto, permite entender cómo la endosimbiosis impulsa la complejidad celular y cómo la evolución sigue generando soluciones adaptativas únicas.
Nitroplasto: un orgánulo especializado en fijar nitrógeno
El nitrógeno es fundamental para la vida, pero su forma atmosférica es difícil de aprovechar. La mayoría de los organismos dependen de fuentes externas de nitrógeno, ya sea del suelo o de otros seres vivos. Aquí surge el nitroplasto como innovación biológica clave.
En el alga Braarudosphaera bigelowii, los científicos identificaron un orgánulo derivado de una cianobacteria que ha perdido independencia y actúa exclusivamente dentro de la célula huésped. Se replica de forma coordinada con la célula, recibe proteínas de ella y fija nitrógeno atmosférico durante el día, integrado al metabolismo del alga.
Esta dependencia mutua confirma que el nitroplasto no es un simbionte flexible, sino un orgánulo plenamente integrado. Representa una etapa temprana de evolución orgánular, mostrando cómo nuevas funciones especializadas pueden surgir dentro de células eucariotas modernas.
Implicaciones evolutivas y aplicaciones futuras
El hallazgo del nitroplasto redefine la comprensión de la evolución celular y la endosimbiosis. Aunque actualmente se limita a un linaje de algas, demuestra que la integración de funciones complejas sigue siendo posible.
Desde un enfoque aplicado, su estudio podría inspirar nuevas soluciones en agricultura sostenible. La fijación de nitrógeno natural reduciría la dependencia de fertilizantes químicos, con beneficios ambientales y económicos.
Más allá de su utilidad práctica, el nitroplasto confirma que la evolución celular sigue activa, creando orgánulos especializados que permiten a los organismos adaptarse a desafíos fundamentales.
El nitroplasto es mucho más que un nuevo orgánulo: es evidencia viva de la evolución celular en acción. Su descubrimiento amplía nuestro conocimiento sobre la endosimbiosis y abre nuevas oportunidades para explorar la biología celular, la fijación de nitrógeno y la innovación evolutiva en organismos unicelulares.
Referencia:
- Nitrogen-fixing organelle in a marine alga. Link.
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