La simbiosis marina entre una cianobacteria y una microalga podría estar evolucionando de manera similar a como lo hicieron las células eucariotas hace más de mil millones de años, según un estudio coliderado por el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC.

El estudio, según informa este lunes el CSIC, ha sido liderado por el investigador Francisco Cornejo, del ICM-CSIC, junto a Keisuke Inomura, de la University of Rhode Island (EE.UU.).

Las células humanas, así como las de los animales, plantas, hongos y otros organismos eucariotas, surgieron originalmente hace cientos de millones de años a partir de la asociación simbiótica de algunas bacterias primitivas que, hasta ese momento, vivían de manera independiente.

Esto supuso un salto en la complejidad de la vida sin precedentes, en el que algunas bacterias pasaron a ser los orgánulos de las células que las contenían, permitiendo la compartimentación y el control de funciones de origen bacteriano dentro de la célula eucariota.

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Francisco Cornejo ha indicado que esta es la teoría de la endosimbiosis, postulada por Lynn Margulis, pero estos procesos comenzaron hace mas de 1000 millones de años, por lo que son muy difíciles de estudiar.

El trabajo que ha publicado la revista 'Cell' se centra en una relación simbiótica más reciente, que surgió hace unos 100 millones de años, lo que permite a los científicos "explorar la evolución de la formación de orgánulos en sus primeros pasos”, aclara Cornejo.

Se trata de la simbiosis marina entre la cianobacteria C. Atelocyanobacterium thalassa (conocida como UCYN-A), y la especie de microalga haptófita Braarudosphaera bigelowii.

Los investigadores han estudiado la relación entre el tamaño de las cianobacterias, los orgánulos y el de las células de microalgas en varias especies cercanas de B. bigelowii que habitan en diferentes zonas del océano Pacífico.

Tener un amplio espectro de muestras de diferentes regiones oceánicas permitió a los investigadores observar relaciones simbióticas de diferentes tamaños, lo que fue clave para descubrir que había una proporción de tamaños conservada entre los microorganismos que forman parte de esta simbiosis.

El trabajo demuestra, y esto es lo novedoso, que la relación entre el tamaño de la célula de B. bigelowii y el tamaño de la cianobacteria UCYN-A es proporcional y muy parecida a la relación de tamaño que hay entre una célula eucariota y sus orgánulos.

“Esta relación de tamaño no es aleatoria, sino que es el reflejo de la optimización de los costes y beneficios de un metabolismo coordinado, lo que permite maximizar la eficacia biológica de la simbiosis y, de manera más general, de las células eucariotas”, explica Mick Follows, coautor del estudio e investigador del Massachusetts Institute of Technology (EE.UU.).

Debido a la enorme similitud que existe entre esta simbiosis y las que dieron lugar a los orgánulos hace cientos de millones de años, el estudio concluye que las proporciones de tamaño juegan un papel fundamental en las relaciones simbióticas que originaron la aparición de estructuras celulares más complejas en la célula eucariota, como las mitocondrias o los cloroplastos, lo que abre una nueva perspectiva al estudio de procesos fundamentales de la evolución de la vida.