Todo empezó con unas vacaciones familiares lluviosas, un motel de 80 dólares la noche y un microscopio doméstico de 300 dólares.
En 2021, Julia Van Etten, entonces investigadora de Rutgers, recogió agua salobre junto a un muelle de carretera en Nags Head, Carolina del Norte. No esperaba encontrar gran cosa. Pero al colocar una gota bajo el microscopio distinguió un diminuto punto verde que reconoció inmediatamente: una rara ameba del género Paulinella. Durante los cuatro años siguientes volvió repetidamente al lugar hasta conseguir suficientes ejemplares para estudiarlos.
Ahora sabemos que allí no había una, sino dos especies desconocidas para la ciencia.
Han sido bautizadas Paulinella marae y Paulinella murrayi, y su descripción en Journal of Phycology eleva de cuatro a seis las especies fotosintéticas conocidas del género. Pero encontrar dos nuevas amebas no es lo verdaderamente extraordinario. Lo importante es lo que llevan dentro.
Hace millones de años, una de sus antepasadas se tragó una bacteria. Y decidió no digerirla
La historia recuerda inquietantemente a uno de los acontecimientos más importantes ocurridos en la Tierra. Hace más de 1.500 millones de años, el ancestro de las plantas y las algas incorporó una cianobacteria capaz de realizar fotosíntesis. En lugar de convertirla en alimento, aquella célula terminó integrándola hasta transformarla en un orgánulo: el cloroplasto.
Sin aquel proceso, conocido como endosimbiosis primaria, la historia de las plantas sería completamente distinta.
Lo extraordinario de Paulinella es que la evolución volvió a hacer algo parecido de forma independiente mucho después. Su ancestro capturó otra cianobacteria hace aproximadamente 90 a 140 millones de años. Con el tiempo, esa bacteria fue perdiendo autonomía y terminó convertida en el llamado cromatóforo, la estructura fotosintética que todavía puede verse como una gran pieza verde dentro de estas amebas. Por eso los científicos están tan interesados en ellas.
El acontecimiento que produjo los cloroplastos vegetales es tan antiguo que muchas de sus etapas intermedias se perdieron. Paulinella, en cambio, ofrece un caso mucho más reciente y separado evolutivamente: una especie de segundo experimento natural sobre cómo una célula puede convertir a otra en una parte de sí misma.
Las nuevas especies guardan señales de que ese proceso todavía tiene historia que contar
Van Etten y sus colaboradores secuenciaron completamente los genomas de los cromatóforos de las dos nuevas especies. A grandes rasgos, conservan un contenido genético parecido al de otras Paulinella fotosintéticas. Sin embargo, aparecieron diferencias importantes en la organización de esos genes, incluida una gran inversión en el genoma del cromatóforo y numerosos reordenamientos en los genomas mitocondriales.
También surgió algo desconcertante.
Cuando los investigadores reconstruyeron el árbol evolutivo utilizando ADN del núcleo, obtuvieron unas relaciones entre especies. Cuando utilizaron los genes de sus orgánulos, aparecía una historia parcialmente distinta. Los autores creen que esa discordancia puede deberse a la falta de especies conocidas, diferentes velocidades de evolución genética y otros problemas filogenéticos. Y ahí el hallazgo del motel vuelve a cobrar importancia.
Las Paulinella fotosintéticas son diminutas (habitualmente entre 10 y 30 micrómetros), escasas y difíciles de cultivar. Sin embargo, registros de naturalistas y análisis ambientales sugieren que podrían estar repartidas por gran parte del planeta y simplemente haber pasado desapercibidas. De hecho, el propio estudio destaca que en los últimos cinco años aficionados han documentado más ubicaciones nuevas que durante los 125 anteriores.
Quizá falten muchas más por descubrir. Lo curioso es dónde empezó esta historia. No en una expedición multimillonaria ni en una instalación ultramoderna, sino con una científica mirando una gota de agua recogida durante unas vacaciones. Dentro había un organismo microscópico repitiendo, a su manera, uno de los trucos evolutivos que terminaron llenando la Tierra de plantas.
