Integrando competencia y cooperación en la evolución de la vida (Viene de la Parte I): la interdependencia a escala planetaria

La teoría de selección natural de Darwin fue actualizada con la aparición de la teoría genética de Gregor Mendel, en lo que se conoce hoy como neodarwinismo. En vez de las más genéricas "variaciones" de Darwin, aparecen ahora las mutaciones genéticas aleatorias como factor evolutivo. Variaciones que luego serán favorecidas o eliminadas por selección natural.

Por Carolina Flynn para Climaterra

Por otro lado ya vimos que Margulis sostiene que la mutación aleatoria y la selección natural no son más que engranajes de la evolución; los grandes saltos evolutivos, la creación de lo nuevo, es el resultado de fusiones entre distintos tipos de organismos, lo que ella denomina simbiogénesis. La selección natural elimina organismos o tal vez los mantiene, pero no los puede crear dice Margulis, lo nuevo aparece por cooperación.
El registro fósil es incompleto y presenta discontinuidades, lo que abrió debates sobre gradualismo vs. saltos evolutivos. Para Darwin, por ejemplo, era un misterio por qué no existía ningún registro antes de la aparición del reino animal (542 millones de años atrás), y de repente en el registro fósil aparecen casi todos los tipos principales de animales.
La simbiogénesis apoya la idea de que estas discontinuidades son reales y que todos los organismos visibles son producto de esa fusión, sin excepción.
Una consecuencia de la endosimbiosis y la simbiogénesis, es que toda forma de vida visible se torna en una quimera, en una combinación o comunidad de bacterias (una prueba es lo que mencionamos del doble ADN en nuestras células). Por lo cual reconocemos la otra pata de la evolución: la cooperación.
Otra de las consecuencias de integrar la cooperación en la evolución es pasar de la idea de árbol de la vida a lo que Margulis llama telaraña de la vida, "El patrón evolutivo es una telaraña: las ramas se fusionan, como cuando las algas y las babosas se unen y permanecen juntas".

Imagen: El animal es una babosa juvenil. No tiene ascendencia fotosintética. Luego se alimenta de algas y toma cloroplastos. Esta foto está tomada dos semanas más tarde. El mismo animal. La babosa es completamente verde. Tomó cloroplastos de algas, y se convirtió en completamente fotosintética y se acuesta en el sol. A finales de septiembre, estas babosas se vuelven rojas y amarillas y parecen hojas muertas. Cuando ponen huevos, esos huevos contienen el gen de la fotosíntesis en su interior.

A pesar del peso que todavía tiene la teoría darwiniana en cómo vemos la vida, y en cómo eso se traslada al diseño social y a la economía, hoy en día ambas teorías se ven como complementarias, como niveles distintos de un mismo proceso:
La simbiosis es una fuente de novedad: Antes de que la selección natural pueda elegir, la simbiosis ofrece una estructura compleja ya formada (como una mitocondria).

La selección natural es el filtro: Una vez que dos organismos se fusionan, la selección natural darwiniana decide si esa nueva unión es apta para sobrevivir o no.

El Genoma es fluido: La idea neodarwiniana de un genoma estático y aislado se ha actualizado con la transferencia horizontal de genes, un concepto muy ligado al trabajo de Margulis.
El genoma se estabiliza y se hereda de generación en generación.
Esto es lo que hoy se reconoce cuando hablamos de los organismos vivos como holobiontes, un término acuñado por Margulis. Un holobionte es una entidad formada por la asociación de distintas especies que funcionan como una unidad ecológica. En nuestro caso, somos comunidades vivas compuestas por bacterias, virus y hongos que regulan no solo nuestro sistema digestivo y nuestro sistema inmune, sino incluso nuestro estado de ánimo.
Pero no sólo nosotros: las vacas son el resultado de esa cooperación invisible que hace posible la digestión del pasto. Los corales dependen de algas microscópicas que viven en sus tejidos y realizan fotosíntesis, proporcionándoles la mayor parte de su energía. Los líquenes no son un organismo único, sino la unión íntima entre un hongo y un alga o cianobacteria, capaces juntos de colonizar ambientes extremos donde ninguno sobreviviría por separado. Las plantas, a su vez, establecen asociaciones subterráneas con hongos micorrícicos que amplían radicalmente su capacidad de absorber agua y nutrientes. Incluso las termitas necesitan comunidades microbianas en su intestino para poder digerir la madera. En todos estos casos, lo que llamamos “individuo” es en realidad una comunidad cooperativa que funciona como una unidad.
Dice Margulis "No podríamos vivir sin las bacterias. Mantienen nuestra fisiología ecológica. Hay vitaminas en las bacterias sin las que no podrías vivir. El movimiento de tus gases y heces no tendría lugar sin bacterias. Hay cientos de formas en las que tu cuerpo no funcionaría sin bacterias. Entre los dedos de los pies hay una jungla; debajo de los brazos hay una jungla. Hay bacterias en tu boca, montones de espiroquetas y otras bacterias en tus intestinos. Las bacterias son nuestros antepasados."
La aparición de Gaia - la Tierra como un organismo vivo
Hasta hace poco, la Tierra era considerada como una roca muerta, que de casualidad tenía las condiciones ideales para desarrollar la vida. Un escenario inerte habitado por organismos vivos por azar.

Pero en los años setenta se cruzan el químico atmosférico James Lovelock con Lynn Margulis y revolucionan la ciencia con la Hipótesis Gaia.

Lovelock trabajaba en los años 60 para la NASA queriendo entender si había vida en el planeta Marte mirando su atmósfera. Sabía que si en un planeta no había vida, su atmósfera llega a un equilibrio químico: los gases se mezclan, reaccionan y  quedan las moléculas más estables y la atmósfera cambia muy poco con el tiempo. Pero que si hay vida en un planeta,  los organismos están constantemente interaccionando con esos gases y hay desequilibrios atmosféricos.
Y Marte es un planeta en equilibrio, su atmósfera es casi 95% dióxido de carbono. El CO2 es un gas muy estable. No hay nada que reaccione con nada.  Venus también tiene una atmósfera densa de CO₂, y también estable y no hay evidencia de vida.
Al analizar la atmósfera de la Tierra observó que coexistían oxígeno y metano. Esto es raro porque es altamente improbable sin reposición constante: el oxígeno es muy inestable y el metano desaparece en presencia de oxígeno,  ambos deberían reaccionar y desaparecer, pero siguen presentes desde hace millones de años. También observó que había una estabilidad climática durante miles de millones de años pese al aumento de luminosidad solar. Con lo cual llegó a la conclusión preliminar de que la atmósfera terrestre parecía estar regulada no sólo por química y geología sino activamente por procesos biológicos.
La atmósfera mostraba señales de vida activa pero Lovelock no sabía aún cómo sucedía.
Lo que faltaba era el mecanismo ecológico detallado:
¿Qué organismos concretos producían esos gases?
¿Cómo los microbios regulaban los ciclos biogeoquímicos?
¿Cómo esa regulación podía generar estabilidad planetaria?
Y ahí entra Margulis, quien por entonces se preguntaba si el oxígeno era generado por los seres vivos y si estos habían sido capaces de alterar la composición de la atmósfera terrestre. ¿No sería entonces que los organismos vivos también influían en los ciclos de otros elementos, como el nitrógeno, el metano o el azufre?
Con su interacción con Lovelock, Margulis completó la base biológica concreta del por que la atmósfera terrestre estaba activa y convenció a Lovelock de que la regulación era microbiana:
El Oxígeno: producido mayoritariamente por cianobacterias marinas, algas, fitoplancton y plantas.
El Metano:  producido por microbios anaerobios.
El Nitrógeno: sin microbios, el nitrógeno utilizable para la vida sería casi nulo, todas las transformaciones del nitrógeno son microbianas:
Fijación de N₂ → amonio por bacterias simbióticas y libres.
Nitrificación y desnitrificación realizadas por bacterias del suelo y océano.
Regulación de la fertilidad de ecosistemas y composición atmosférica.
El Azufre: mostró la importancia de bacterias que: reducen sulfatos en sedimentos sin oxígeno y oxidan compuestos de azufre en océanos y suelos. Pero de singular importancia para Gaia es que: las bacterias emiten dimetilsulfuro, que influye en la formación de nubes y la regulación climática.
Y mostró también que los microorganismos dominan los flujos y transformaciones del ciclo del carbono, especialmente en océanos, suelos y sedimentos. (1) Obviamente las plantas fijan grandes cantidades de carbono en tierra firme pero, incluso ellas, dependen de los microbios del suelo y el destino final del carbono vegetal, su descomposición, también depende de los microbios. Podríamos pensarlo así, los animales y plantas son visibles; los microbios son estructurales.
Margulis aportaba exactamente lo que faltaba: el mecanismo ecológico y evolutivo real
Los ciclos planetarios son, en gran parte, metabolismo microbiano extendido. Los microorganismos transforman la atmósfera, los océanos y los suelos a escala planetaria.  Es decir, la vida construye su ambiente, no se adapta pasivamente al planeta sino que lo construye y regula su ambiente.
La atmósfera terrestre es, en gran parte, un producto colectivo del metabolismo de la biosfera. Así como un organismo tiene un metabolismo  por el que intercambia materia y energía para mantenerse vivo, la biosfera también:
Capta energía → principalmente del Sol mediante la fotosíntesis.
Transforma sustancias químicas → carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, agua, oxígeno.
Libera productos → O₂, CO₂, metano, nutrientes reciclados.
Se autorregula → mantiene condiciones compatibles con la vida a largo plazo.
La hipótesis Gaia propone que ese metabolismo colectivo genera retroalimentaciones entre vida y ambiente y puede producir cierta estabilidad global sin intención consciente.
Es decir, la Tierra funciona más como un sistema vivo que se autorregula, donde la vida y el entorno físico (atmósfera, océanos, suelos, clima) coevolucionan formando una red integrada que mantiene condiciones aptas para la vida. No como una roca inerte, no en una competencia despiadada de todos contra todos.

Todo lo contrario, se requieren altísimos grados de cooperación y sinergia para generar las condiciones que hacen posible el mantenimiento de la vida. La atmósfera, los océanos, el suelo, el clima y todos los organismos vivos coevolucionamos formando una red integrada que mantiene condiciones aptas para la vida. Todos dependemos de todos. Todos estamos profundamente interconectados.

La evolución, el movimiento de cambio que nos lleva a mayores complejidades, deja de verse como una lucha de individuos aislados y pasa a entenderse como un proceso de relaciones crecientes, de células a organismos, de organismos a ecosistemas y de ecosistemas al mismo planeta Tierra. La evolución integra múltiples dinámicas: competencia, cooperación, simbiosis, selección multinivel y transferencia genética. Pero lo que no es nunca, es la simplificación darwiniana que repetimos y repetimos.
Interdependencia global
Es hora de repensar nuestros paradigmas y entender la fuerza que estos tienen en la construcción de la realidad. Es hora de que nos demos cuenta que no hay separación entre los pares duales, que no existe ninguno sin el otro. Que la competencia y la cooperación se entretejen en la red de la vida, generando las condiciones para su existencia y mantenimiento.
Y es hora que entendamos que no somos individuos separados, sacos de carne envueltos en pieles que nos separan del mundo. Sino que somos la misma vida metamorfoseándose, los átomos de las estrellas nos dieron sus átomos, la arquea original fue transformándose hasta llegar a ser nosotros, es decir compartimos el mismo cuerpo. Pero no sólo eso, porque también vivimos de la vida que los otros han sabido crear (oxígeno, azúcar, plantas, animales, etc). Somos relaciones. Somos holobiontes. Intersomos.
No somos externos al sistema, la humanidad no está “sobre” la Tierra, sino dentro de una red metabólica planetaria. Si no aprendemos esto por las buenas, lamentablemente lo tendremos que aprender por la vía del sufrimiento.  Gaia se está acomodando a nuestro actuar, ya está respondiendo con cambio climático, acidificación oceánica, pérdida de biodiversidad.  Esperemos que en las próximas decadas nos ayude a sintonizar con ella y que podamos cocrear juntos un futuro armonioso para los humanos y todos los seres sintientes y no sintientes que habitamos este hermoso planeta.

Nota
(1) Los microorganismos controlan la mayor parte de las transformaciones bioquímicas del carbono en la Tierra, Margulis mostró que:
A. En los océanos (el gran motor invisible)
En el océano ocurre uno de los procesos más importantes del planeta:
i) Fijación primaria
        El fitoplancton (microalgas y cianobacterias) fija CO₂ por fotosíntesis.
        Aproximadamente la mitad de la fotosíntesis global ocurre en el océano.
        Gran parte de esa fotosíntesis es por microorganismos
Margulis insistía en que sin estos microorganismos marinos, la atmósfera actual no existiría.
ii) Bomba biológica de carbono
Cuando el fitoplancton muere:
        Parte del carbono desciende en forma de “nieve marina”.
        Microorganismos lo degradan en la columna de agua.
        Una fracción queda enterrada en sedimentos profundos.
Los microbios regulan cuánto carbono vuelve a la atmósfera y cuánto queda secuestrado a largo plazo.
B. En suelos
El suelo es uno de los mayores reservorios de carbono del planeta.
Ahí los microorganismos:
        Descomponen materia orgánica vegetal.
        Transforman compuestos complejos (lignina, celulosa) en moléculas más simples.
        Deciden, metabólicamente, si el carbono:
        se libera como CO₂,
        se convierte en metano (en ambientes anaerobios),
        o se estabiliza como humus.
Margulis subrayaba que el suelo no es “tierra”, sino un ecosistema microbiano altamente activo.
C. En sedimentos y ambientes anaerobios
Aquí entra algo clave en su pensamiento:
a) Microorganismos anaerobios
En ausencia de oxígeno:
        Bacterias fermentadoras
        Arqueas metanogénicas
        Bacterias reductoras de sulfato
transforman carbono orgánico en:
        metano (CH₄)
        CO₂
        compuestos intermedios
Estos procesos son fundamentales en: pantanos, sedimentos marinos, intestinos de animales, arrozales y vertederos.
Gran parte del metano atmosférico tiene origen microbiano.


Fuente: ClimaTerra - https://www.climaterra.org/post/lynn-margulis-y-gaia-la-interdependencia-a-escala-planetaria