viernes, 29 de octubre de 2010

Origen de la mitosis.Origen de los pluricelulares.

ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA SEXUALIDAD.
Se piensa que los eucariotas surgieron hace unos 600.000 años a partir de procariotas debido a la invasión de nuevos hábitats y que estos eucariotas primitivos son los protoctistas.
La aparición de la reproducción sexual se produjo a partir del perfeccionamiento de la mitosis y la aparición de la meiosis y ciclo sexual. El origen de la mitosis pudo producirse en los protoctistas y especialmente en los dinoflagelados ya que su mitosis es "anómala", no hay huso mitótico. Y el origen de la reproducción sexual también pudo haberse dado en protoctistas al mismo tiempo que la mitosis debido a que estos organismos poseen ambos procesos incompletos. Surgió como consecuencia de la ventaja adaptativa que suponía ya que al haber recombinación cromosómica es exploradora e innovadora y facilita la colonización de nuevos hábitats.
Cada ser vivo se puede considerar como desarrollo de una fórmula inscrita en su patrimonio genético, bajo la forma de una doble cadena de polinucleótidos, que, al separarse, tienden a recuperar esa estructura duplexa. Una tendencia que a las formas de vida procariota les sirvió (y les sirve) para dar lugar, con toda facilidad, a dos células idénticas a la primera. Tras monopolizar durante más de mil millones de años toda expresión de vida en la tierra, de improviso (esta palabra sólo indica la ignorancia de los pasos intermedios) aparecen unas células más complejas (eucariotas) con ADN duplicado (diploide, al anterior le llamamos haploide) y un nuevo modo de reproducción (sexual) en el que dos progenitoras colaboran para conformar el patrimonio genético de la descendencia [para eso cada una da origen, en un proceso llamado meiosis, a unas células haploides (gametos) que se vuelven a fusionar entre sí (fecundación) para recuperar el estado diploide].
Origen de la sexualidad.En nuestro mundo hay unos organismos que lo colonizan todo. Son los que más tiempo llevan aquí, con mucho, y los más simples, al menos en muchos aspectos. Habitan en fosas oscuras a increíbles presiones, en lagos extremadamente ácidos, en charcas hipersalinas, sin oxígeno, en presencia de gases tóxicos para cualquier otro organismos,estas son las bacterias, y no tienen reproducción sexual.
Con semejante demostración de éxito ecológico, ¿para qué la vida ha hecho evolucionar el sexo? En los organismos con reproducción sexual, se exige que dos células de diferente signo (sexo) se fusionen para dar lugar a un nuevo organismo. A menudo, las células de diferente sexo son producidas por diferentes individuos, lo que plantea una cuestión de consumo energético (y de tiempo) que deberá tener su compensación en algún otro sentido. Y no hablemos del coste que supone producir machos.
Los organismos sexuales deben buscarse, encontrarse, producir células sexuales y poseer mecanismos más o menos complejos, pero poseerlos, para que el encuentro de los gametos (así es como se llaman las células sexuales) tenga lugar.
Tanto es así, que estos gametos han inventado un nuevo tipo de reproducción celular. En la habitual, la mitosis, la célula simplemente duplica su ADN y luego se divide en dos células hijas. Esto es lo que ocurre en cualquier célula de cualquier organismo perteneciente a alguno de los cuatro reinos, a excepción de los Moneras. Este método sirve para generar nuevos organismos, en el caso de unicelulares, o para regenerar, reparar o crecer, en el caso de pluricelulares.
Sin embargo, en el nuevo tipo de división que aparece en la formación de gametos, la meiosis, las cosas no son tan sencillas. Aquí, hay dos divisiones, no sólo una, y una sola duplicación del material genético. Por aritmética, el producto serán cuatro células hijas con la mitad del material genético de la célula original. Pero no cualquier mitad, pues, durante el proceso, cromosomas homólogos (los que pertenecen a la pareja original que posee cualquier célula diploide) se fragmentan a la misma altura y se intercambian dichos fragmentos. En este proceso, denominado entrecruzamiento, se produce el evento clave: si en la mitosis, el tipo de ADN (la combinación de genes y su secuencia de bases nitrogeneadas concreta) se mantenía intacto tras la división, en la meiosis, las pequeñas diferencias que hay entre cromosomas homólogos (diferencias en sus secuencias de bases) se van a intercambiar al azar, de modo que los cromosomas hijos ya no son exactamente iguales a los originales.
En las bacterias o en cualquier célula que sólo se reproduzca por mitosis, las células hijas son siempre clones de las originales (excepción hecha de la aparición de mutaciones). En los gametos ocurre que son todos diferentes unos de otros, de modo que, al unirse dos de diferente sexo, el organismo resultante presentará una combinación génica única en toda la población que tendrá, incluso entre hermanos. Sobre esta variabilidad actuará la selección natural.
En general, se acepta que los beneficios del sexo se pueden agrupar en dos bloques:
1. Eliminar mutaciones perjudiciales, que se suelen acumular en las células asexuales, y que se eliminarían durante los procesos de recombinación. Más que elimininar, lo que se hace es crear combinaciones génicas nuevas en las que esa mutación no aparece.
2. Adaptarse a medios cambiantes desde el punto de vista ecológico. Habrá malas y buenas combinaciones de genes que posibiliten una adecuada adaptación ante hábitats especialmente cambiantes. Este tipo de ventajas de la reproducción sexual es muy interesante para las relaciones hospedador – parásito, porque permite al primera adaptarse continuamente al armamento de su parásito.
Origen de los pluricelulares
La teoría celular es uno de los fundamentos de la biología moderna. Ésta sostiene que, a lo largo de la evolución, surgieron organismos unicelulares de los cuales derivaron los pluricelulares. Este fue paso fundamental, ya que se cree que se produjo de a pasos intermedios, como las colonias. En ellas, un grupo de individuos unicelulares se agrupan en diferentes lugares, dividiéndose las tareas vitales.
Los organismos coloniales fueron probablemente el primer paso hacia los organismos pluricelulares vía selección natural.La diferencia entre a organismo multicelular y un organismo colonial es que pueden los organismos individuales de una colonia, si están separados, sobrevivir mientras que las células de un organismo multicelular ( ej. células de a cerebro) no pueden. Volvox es un ejemplo para la frontera entre estos dos estados.

Teorías sobre el origen de los animales pluricelulares
Atendiendo a lo planteado por el biólogo Robert Barnes (1986), las teorías actuales que tratan de explicar el origen de los animales convergen en tres puntos de vista esenciales:
1- que los animales ancestrales evolucionaron a partir de un ciliado multinucleado que se compartimentó o celularizó (Teoría Sincicial o Sincitial).
2- que los animales ancestrales surgieron mediante un flagelado colonial gracias al aumento de la especialización y la independencia celulares (Teoría Colonial).
3- que los animales tuvieron un origen polifilético como resultado de la evolución de diferentes grupos unicelulares.

La Teoría Sincicial o Sincitial*
*Sincicial: estado histológico en el que no existen membranas celulares entre los núcleos adyacentes de un tejido.
Esta teoría se erige al considerar que los animales surgieron de un grupo primitivo de ciliados multinucleados. Ellos explican que la estructura de este metazoario ancestral debió ser sincicial al principio, pero más tarde se dividiría en compartimentos o células gracias a la adquisición de membranas celulares, lo que daría por resultado una condición típicamente pluricelular.




La teoría Colonial

Según este punto de vista, los animales se originaron a partir de protistas flagelados coloniales ameboideos. Esta teoría sostiene que los flagelados fueron los ancestros de los animales, que estos estaban dispuestos en forma de esferas huecas (con células flageladas en la superficie externa, parecido a protozoos del género Volvox) con un eje anteroposterior definido, que nadaban con el polo anterior dirigido hacia delante y que presentaban una diferenciación entre células somáticas y reproductivas (internas).

Los seguidores de esta concepción citan como evidencias las siguientes cuestiones:
- la gran mayoría de los animales presentan células espermáticas flageladas;
- entre la mayoría de los animales inferiores (por ejemplo esponjas y celenterados) es común la existencia de células somáticas flageladas;
- en protistas fitoflagelados se observa la presencia de verdaderos óvulos y espermatozoides, adquiridos en proceso evolutivo de estos;
- los protistas fitoflagelados exhiben cierta tendencia a una organización colonial, que pudo haber conducido a una organización pluricelular. Por ejemplo, en Volvox se puede apreciar, como ya se dijo, una diferenciación entre las células somáticas y reproductivas.

Existen partidarios de una u otra teoría; no obstante, cualquiera que sea la que se asuma, puede constituir un punto de partida para mantener una dirección correcta en el enfoque que les demos a nuestros estudios sobre el tema. No se quiere decir con ello que sean consideradas como dogmas, sino como aproximaciones especulativas al posible origen de los animales, que están sustentadas por una alta dosis de evidencias científicas y que constituyen un punto de referencia fiable para el análisis de este polémico tema zoológico.