Investigadores del CSIC descubren una asombrosa simbiosis que podría explicar el origen de las estructuras calcáreas presentes en los invertebrados marinos | Bacterias, que viven en el interior de esponjas marinas, producen micro-esferas de carbonato cálcico que se acumulan en la periferia del animal y forman un rudimentario esqueleto calcáreo
Barcelona. Un estudio de investigadores del CSIC revela que el esqueleto calcáreo de muchos invertebrados marinos podría ser resultado de una asociación con bacterias. El insólito hallazgo lo ha hecho un equipo del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) liderado por Iosune Uriz, profesora de investigación del CSIC. El trabajo se publica en la revista Evolution.
El descubrimiento se vincula con la teoría de la simbiogénesis, formulada en los años 80 por la profesora americana Lynn Margulis, que revolucionó el mundo de la biología evolutiva al proponer el origen de la célula eucariota como el resultado de una asociación íntima entre distintos tipos bacterianos. Según la simbiogénesis, un tipo de bacteria serviría de recipiente para otras bacterias que darían lugar al núcleo y las mitocondrias.
Las técnicas moleculares confirmaron posteriormente la teoría, al permitir detectar la presencia de distintos tipos de ADN bacteriano en las mitocondrias y cloroplastos de las células de animales y plantas, respectivamente. Según explican los investigadores del CSIC en este trabajo, las esponjas marinas (los animales pluricelulares más antiguos que existen en la actualidad) albergan un tipo de bacterias, bautizadas como calcibacterias, que producen microesferas de carbonato cálcico.
Esponjas marinas como la de la imagen superior albergan un tipo de bacterias, las calcibacterias. Estas quedan atrapadas en una envoltura de carbonato cálcico que ellas mismas fabrican. Miles de estas bacterias calcificadas (imagen inferior) son transportadas por las células de la esponja a la superficie del animal, donde se acumulan formando un esqueleto externo rudimentario. Imágenes: CSIC.
A diferencia de las bacterias más comunes, las calcibacterias no tienen pared bacteriana y se dividen en el interior de las células de diversas esponjas hasta que quedan atrapadas en una envoltura calcárea que ellas mismas fabrican. Miles de estas bacterias calcificadas son transportadas por las células de la esponja a la superficie del animal, donde se acumulan formando un esqueleto externo rudimentario.
Nunca hasta ahora se habían encontrado bacterias que calcificaran en el interior de células animales, aunque sí algunos indicios, como la presencia, en el genoma de algunas esponjas, de genes implicados en la calcificación de origen bacteriano. Los investigadores también han observado que las calcibacterias son transmitidas desde la esponja madre a la progenie durante la formación de los embriones, con lo que se asegura la continuidad de la simbiosis y la consecuente producción del “proto-esqueleto” calcáreo a través de las distintas generaciones de las esponjas.
El hallazgo representa una nueva vía de investigación de los mecanismos que dieron lugar en el pre-Cámbrico a las distintas formas animales que ahora conocemos y es un ejemplo de cómo las interacciones entre seres vivos generan un alto grado de novedad biológica.
Los autores han dedicado el trabajo a la memoria de la profesora Lynn Margulis, recientemente desaparecida, que participó activamente en la discusión de los resultados. El estudio se ha realizado en el marco de un proyecto financiado por el Plan Nacional d’I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad y ha contado con la co-financiación de la Generalitat de Catalunya (Grupo Consolidat d’Ecologia Bentònica).
Artículo de referencia
Maria J. Uriz, Gemma Agell, Andrea Blanquer, Xavier Turon, Emilio O. Casamayor 2012. Endosymbiotic calcifying bacteria: a new cue for the origin of calcification in Metazoa? Evolution. DOI: 10.1111/j.1558‐5646.2012.01676.x