El sindrome de Morris

Está muy extendida la idea de que el sexo biológico es un aspecto binario. Dos combinaciones posibles de cromosomas sexuales, XX o XY, que proporciona dos gónadas distintas, ovarios o testículos, y que desarrollan dos posibles sistemas genitales: uno formado por clítoris, vulva, vagina, útero, y el sistema reproductor femenino asociado; y otro formado por pene, escroto, próstata, y el sistema reproductor masculino. Llegado el momento de maduración, se desarrollan el resto de caracteres sexuales secundarios. Resultado: mujeres y hombres.

La compleja diversidad del espectro sexual
Este esquema sobresimplificado de la sexualidad humana ignora muchos factores. Entre ellos, la confusión de que “mujer” y “hombre”, identidades de género, son categorías puramente biológicas, cuando en realidad son parte de un espectro formado por aspectos bio-psico-sociales —es decir, el género está determinado por una combinación de factores biológicos, psicológicos y sociales—.

Pero, identidades de género al margen, y reduciéndonos solo al sexo, el esquema presentado sigue ignorando muchas realidades. Entre otras, el hecho de que la presencia de testículos u ovarios no viene definida por los cromosomas, sino por un gen en específico, el gen SRY. Son las gónadas las que, mediante las hormonas, desarrollan el resto de los caracteres sexuales primarios y secundarios. El gen SRY normalmente está presente en el brazo corto del cromosoma Y, pero, excepcionalmente, puede traslocarse al cromosoma X.

Es decir, existe la posibilidad de que una persona con cromosomas XX tenga un gen SRY traslocado y desarrolle testículos, sistema reproductor y caracteres secundarios masculinos. O al contrario, alguien con los cromosomas XY puede carecer del gen SRY —o tenerlo silenciado por alguna mutación—, y desarrolle, como consecuencia, ovarios, sistema reproductor y caracteres secundarios femeninos.

Y aún hay escenarios más complejos. Personas con una dotación cromosómica sexual distinta —y con resultados diferentes—: con un solo cromosoma X, con tres cromosomas —XXY, XYY—... e incluso casos de quimerismo.

Un quimerismo es un fenómeno mediante el cual dos embriones genéticamente distintos se fusionan en las primeras fases del desarrollo embrionario para formar un solo individuo. Si cada embrión lleva una dotación cromosómica distinta, la persona puede tener algunas de sus células con cromosomas XX y otras XY.

En tales casos, puede suceder que desarrollen un testículo a un lado y un ovario al otro, o incluso ovotestis, una gónada con tejidos testiculares y ováricos simultáneamente. Si esto ocurre, los genitales resultantes suelen ser ambiguos, intermedios entre masculino y femenino. Las personas con estas características intermedias reciben el nombre de intersexuales. Su mera existencia demuestra que el sexo en seres humanos está muy lejos de ser un rasgo binario de simple ‘blanco o negro’.



Con testículos y con vagina
La naturaleza es tan diversa, y el sistema de determinación sexual en humanos tan complejo, que cambios en alguna de sus variables arrojan resultados sorprendentes.

Los andrógenos, como la testosterona, son hormonas producidas tanto por los ovarios como por los testículos, salvo que estos segundos la producen en mucha mayor cantidad. En ambos casos, esta hormona es la responsable de la producción de vello corporal —sobre todo axilar, púbico y facial—, y del aumento de la libido. Cuando se presentan niveles elevados de testosterona, se desarrollan otros rasgos secundarios como las cuerdas vocales más grandes —voz más grave—, mayor desarrollo muscular, crecimiento de la nuez de Adán, ensanchamiento de la mandíbula... y, por supuesto, en máximas concentraciones, el desarrollo de los genitales masculinos.

La testosterona es metabolizada, gracias a la enzima aromatasa, en estradiol, una de las hormonas responsable del desarrollo de los caracteres secundarios femeninos, tanto primarios, el desarrollo de los genitales femeninos, como secundarios, como ensanchamiento de las caderas y crecimiento de los senos durante la pubertad. Los ovarios también producen estradiol, por lo que las personas con estas gónadas tienen mayores concentraciones que las que presentan testículos.

Teniendo todo esto en cuenta, sabemos que una persona que tiene cromosomas XY y el gen SRY funcional, desarrolla testículos que producen andrógenos. Pero para que esas hormonas cumplan sus funciones, es necesario que las células dispongan de receptores específicos, cuya síntesis está regulada por otro gen, el AR.

Si el gen AR está ausente o no es funcional, el receptor de los andrógenos no se sintetiza y las células del cuerpo de esa persona no pueden reconocer y asimilar la testosterona. Esta insensibilidad a la testosterona en personas con cromosomas XY se denomina síndrome de Morris, y les impide desarrollar los caracteres sexuales masculinos. Parte de esa testosterona no asimilada es metabolizada en estradiol, que hace sus funciones desarrollando los caracteres sexuales primarios y secundarios femeninos.

El resultado: personas con cromosomas XY, con un par de testículos no descendidos y alojados donde generalmente estarían los ovarios; sin útero, con una vagina ciega, clítoris y aparato sexual externo femenino, y rasgos secundarios también femeninos.



La insensibilidad a la testosterona evita que desarrollen formas angulosas, exagerando los rasgos secundarios femeninos, hace que lleguen a la adultez sin desarrollar vello facial, axilar, ni púbico. Son estériles y no menstrúan.
Grupo Orquidea, formado por mujeres con síndrome de Morris y otras condiciones intersexuales.

A la naturaleza le gusta la diversidad

El síndrome de Morris no se suele detectar en el nacimiento, a las personas que nacen con esta condición se les asigna normalmente el género femenino. Lo habitual es que mantengan su identidad de género en la edad adulta y se identifiquen como mujeres. La ausencia de receptores de andrógenos impide también que la testosterona tenga efecto en el cerebro; aspecto relevante, aunque no único, en la identidad de género.

Aunque muchos afirman que el sexo biológico es un aspecto binario, la naturaleza es enormemente diversa, tiene sus propias normas del juego, generalmente mucho más complejas que las categorías artificiosas que inventamos los humanos para tratar de explicarlas. Lo cierto es que tanto el sexo biológico, como la identidad de género, que es bio-psico-social, son rasgos complejos, que dependen de múltiples variables en varias dimensiones, que forman espectros, con distribuciones, en ocasiones, claras, pero con no pocos casos que se salen de los límites artificiales que cómodamente tratamos de definir.

Si se admite la antropomorfización como recurso metafórico: a la naturaleza le gusta la diversidad.

Nicole Kidman sufre del síndrome de Morris, que según el sitio web de Reproducciónasistida.com, significa que las personas con este síndrome “Poseen caracteres sexuales femeninos y, por tanto, se considera que son mujeres. Sin embargo, no tienen útero ni ovarios, y descubren que padecen esta alteración genética por la ausencia de menstruación al llegar a la pubertad. Como consecuencia de esto, estas mujeres también serán estériles.”

Adicionalmente a este síndrome, la actriz tiene 55 años de edad, por lo que aún si deseara embarazarse nuevamente, sufriría de un embarazo de alto riesgo lo que podría poner en peligro no sólo la vida del bebé, sino de la actriz.

Sin embargo, Nicole Kidman no ha dado indicios de querer convertirse en madre nuevamente, pues actualmente se encuentra enfocada en su familia y en su cotizada carrera profesional.

La evolución del ojo

En el año 1925, en el estado de Tennessee, al profesor John Scopes se le denunció, juzgó y condenó por enseñar a sus alumnos la teoría de la evolución por selección natural de Charles Darwin y Alfred Russell Wallace. Un suceso, por cierto, que ha servido de argumento para muchas películas.

Este incidente supuso un episodio de los muchos que, posteriormente, se han sucedido en Estados Unidos y en otros lugares, sobre la inclusión del creacionismo en las escuelas, como alternativa a la enseñanza de la teoría evolutiva, hoy mucho más avanzada de lo que Scopes podía imaginar cuando impartía sus clases.

Para saltarse algunas restricciones —entre otras, la laicidad de las escuelas estadounidenses—, los creacionistas trataron de camuflar sus creencias en la forma de hipótesis científica. Así nació el llamado ‘diseño inteligente’, y de manos del bioquímico Michael Behe, surgió el argumento principal de su defensa: la complejidad irreductible.



La complejidad irreductible del ojo
Según Behe, la complejidad irreductible se define como aquel sistema individual, compuesto de varias partes coordinadas que interaccionan para desempeñar una función básica, y que de eliminarse alguna de las partes, perdería su función. Atendiendo a esta idea, estas complejidades no pudieron evolucionar de forma natural, puesto que sería necesario que todas las piezas surgieran a la vez y ya coordinadas.

Entre otros, Michael Behe expuso como uno de los ejemplos más visuales, el ojo. La estructura completa del ojo incluye una córnea, un iris, una pupila, un cristalino, un humor vítreo, una compleja retina, un nervio óptico... y, además, todo un sistema nervioso adaptado al reconocimiento e interpretación de las imágenes percibidas. Si se elimina cualquiera de las partes, el ojo pierde su función, y por lo tanto, es irreductible. Conclusión: el ojo tuvo que ser diseñado de forma inteligente, bajo un propósito.

La evolución de los ojos
La realidad es muy distinta. El proceso evolutivo no funciona bajo propósitos, no es premeditado. No es que haya necesidad de cubrir una función y entonces surja el órgano —como erróneamente pensaba Jean-Baptiste Lamarck—, sino que los órganos surgen y entonces cumplen funciones. Si esas funciones son adecuadas para el organismo, la selección natural las favorecerá y esos órganos se heredarán.

La idea de que el ojo es irreductible, de que si pierde una sola de sus partes, pierde su función, es simplemente falsa. En realidad, si un ojo pierde alguna de sus partes, puede perder parte de su funcionalidad, pero seguirá teniendo ciertas capacidades. El ojo humano ni siquiera tiene todas las funciones que presentan los de otros animales, con estructuras muy, muy distintas. De hecho, el ojo no es un órgano que surgió una sola vez en la historia de la vida y luego se haya diversificado, sino que los distintos tipos de ojo que existen en la naturaleza han surgido y evolucionado varias veces de forma independiente.


El origen del ojo humano está en una mancha pigmentaria capaz de distinguir luz de oscuridad. Similar al que encontramos en las algas del género Euglena. Asociada al sistema de movimiento, permitía a sus portadores, que vivían en el agua, subir o bajar en función del momento del día. En un mundo en el que ningún animal tiene capacidad visual, el que la tenga, por muy simple que sea, se verá favorecido por el ambiente y la adaptación se conservará.

Gracias al proceso evolutivo, ese ojo primitivo se desplazó a la parte anterior del cuerpo, lo que le proporcionaba una noción de la dirección. Se puede reconocer un delante y un detrás, y con ello, también una noción de lateralidad. Con el paso de las generaciones, esa mancha pigmentaria se fue alojando en una concavidad que le permitía una orientación de la fuente de luz mucho más precisa, así como distinguir sombras — potenciales presas o depredadores—.

Más adelante el ojo se recubrió con una capa de células transparentes que lo protegían del medio externo, se formó una lente, el cristalino, que le permitía enfocar, las células pigmentadas adquirieron distintos colores, lo que permitía una visión en color... y en cada pequeño avance, el sistema nervioso también se adaptaba a las nuevas funciones visuales que iban surgiendo.

Cada uno de esos avances supone una ventaja significativa respecto al estado previo; ninguno sucedió con intencionalidad teleológica, ni con una finalidad específica; simplemente sucedían y la selección natural hacía su trabajo; aquellos que mejoraban su aptitud, se conservaban; los que la empeoraban, desaparecían.

Prueba de que la formación del ojo no tenía intencionalidad es que el ojo evolucionó en el agua, y nunca se preadaptó para la vida en medio aéreo. La luz que pasa del medio acuoso al ojo no sufre ninguna refracción, sin embargo, entre el medio aéreo y el ojo sí que existe una distorsión que nunca se ha llegado a corregir. Por otro lado, aún necesitamos mantener la superficie del ojo húmeda.

Si existiese una intencionalidad o un diseño, el ojo de los seres vivos que vivimos en tierra firme estaría preadaptado a la atmósfera, y no al medio acuático. En efecto, los ojos y sus características pueden emplearse didácticamente como ejemplo del proceso evolutivo.


Una complejidad que sí puede reducirse.

La verdadera falacia de la complejidad irreductible


Más allá del error conceptual sobre la evolución del ojo, y de la falsa creencia sobre la irreductibilidad, tras el argumento de la complejidad irreductible de Michael Behe hay un fallo mucho más básico, ya que toda la hipótesis se sostiene en una falacia tremendamente vulgar.

Incluso aunque ignorásemos cómo ha evolucionado el ojo —u otro órgano que Michael Behe considere irreductible—, e incluso aunque seamos incapaces de imaginar la forma en la que ese órgano pueda ser funcional sin alguna de sus partes, y se haya podido construir gradualmente; incluso en esa situación, asumir que se trata de una complejidad irreductible es caer en una falacia de argumento basado en la ignorancia.

Esta forma de argumento vacío sucede cuando asumes que algo es cierto —o falso— solo porque ignoras de qué forma puede ser falso —o cierto—. Decía Carl Sagan que la ausencia de pruebas no es una prueba de ausencia. Y eso es lo que sucede con la complejidad irreductible. Michael Behe asume que la ausencia de pruebas del proceso evolutivo de un órgano es, de algún modo, la prueba de que ese órgano no tuvo un proceso evolutivo, y que es, por tanto, irreductible. Un argumento falaz que solo sostiene una postura pseudocientífica.

Miniacina

Miniacina es un animal unicelular que encontramos fijo en los fondos marinos formados por rocas o gravas, a cierta profundidad 

Pertenece al orden de los Foraminíferos, que son seres próximos a las amebas, pero que segregan un cascarón, generalmente interno, \ a menudo horadado por muchos agujeros pequeños, de donde proviene su nombre foramen, agujero, fere, que lleva En la mayoría de las veces, como en la Miniacina, el cascarón está formado por varios compartimentos o galerías que el animal va edificando a partir de una «galería inicial» La parte más voluminosa del cuerpo, la que contiene el núcleo, se encuentra en el cascarón, una amplia red de expansiones muy finas se extiende alrededor de ésta, alcanzando una superficie que llega a medir varias veces la del cascarón. 

Esta red sirve al foraminífero de sujeción o de medio de locomoción para los que son libres Además, gracias a ella puede capturar los flagelados y otras algas unicelulares que constituyen su alimentación diaria. 

Lleva a sus presas hasta el cuerpo central, donde las digerirá Se han observado, entre los foraminíferos de varias galerías, ejemplares dotados de una grande o de una pequeña galería inicial Esto es consecuencia de las dos formas de reproducción de los unicelulares: por multiplicación asexuada, que proporciona animales de amplia galería, o por reproducción sexuada en que el huevo da un ser de 1 galería pequeña Estas dos formas de reproducción se alternan regularmente; a una generación con galería amplia, sucede una de galería pequeña y así sucesivamente.

Categoria: Unicelulares

Grupo: Protozoos

Clase: Rizópodos

Orden: Foraminíferos

Familia: Homotrémidos

Especie: Miniacina miniacea

Europa

La luna helada de Júpiter, Europa, podría dar a la frase "luz de luna" un significado completamente nuevo. Una serie de nuevos experimentos realizados por científicos de la NASA sugieren que la luna helada brilla, incluso en su lado nocturno.

A medida que Europa, la luna helada (formada principalmente por hielo de agua y varias sales) y llena de océanos, orbita el planeta gaseoso Júpiter, resiste un implacable golpe de radiación. Júpiter golpea la superficie de Europa día y noche con electrones y otras partículas, bañándola en radiación de alta energía. Y, a medida que estas partículas golpean la superficie de la luna, hacen que Europa brille en la oscuridad.

En la Tierra, cuando la Luna brilla nuestro cielo, lo que nos permite verla es gracias a que refleja la luz solar. Esto es así para la mayoría de cuerpos del sistema solar, pero las lunas de Júpiter se salen de la normal al existir en un ambiente ferozmente radiactivo donde son bombardeadas constantemente con una amplia variedad de partículas subatómicas del gigante gaseoso.

Para comprender mejor los efectos de esta enorme radiación en una luna como Europa, los científicos crearon una maqueta de laboratorio de la superficie de Europa en una instalación de haz de electrones de alta energía en Gaithersburg, Maryland, y utilizaron un instrumento llamado Cámara de Hielo para las Pruebas de Entorno de Radiación y Electrones de Alta Energía de Europa (ICE-HEART).

Así, cuando los investigadores simularon esa interacción en el laboratorio disparando electrones a muestras de hielo salado, el hielo brilló. El brillo de ese resplandor dependía del tipo de sal en el hielo, según apuntan los investigadores en su estudio publicado en la revista Nature Astronomy.

Descubrieron que cuando el hielo de la superficie de esta luna, que contiene sulfato de magnesio (también conocido como sal de Epsom) y cloruro de sodio (o sal de mesa) que se filtra desde el interior, brillaba en la oscuridad y que el brillo variaba con la composición del hielo. Esto significa que el lado "oscuro" de Europa en realidad tiene un brillo variable que a veces es ligeramente verde, o azul o blanco. (De hecho, si la luna no fuese bombardeada por la radiación de Júpiter se vería como la luna de la Tierra, oscura en la cara oculta).

Si esta curiosa luz lunar nunca antes vista se confirma en Europa, una misión futura, como la nave espacial Europa Clipper programada por la NASA para mediados de la década de 2020, podría darnos una idea de la salinidad del océano que se cree que acecha bajo la corteza helada de Europa y muchos otros detalles en sus sobrevuelos orbitando Júpiter. Este descubrimiento es muy interesante, pues el océano subterráneo de Europa se considera uno de los lugares más prometedores para buscar vida extraterrestre en el sistema solar.

"La forma en que varía esa composición podría darnos pistas sobre si Europa alberga condiciones adecuadas para la vida", aclara Murthy Gudipati, líder del estudio.

Europa alberga un océano enorme y, al estudiar la superficie, los expertos esperan descubrir si la vida se esconde en la vasta masa de agua. Aunque la misión no está destinada a buscar vida, no podemos desaprovechar la oportunidad para realizar un reconocimiento detallado de Europa y ver si es capaz de albergarla. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a entender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial de encontrar vida más allá de nuestro planeta.

La primera imagen que la nave espacial Juno de la NASA tomó mientras sobrevolaba la luna de Júpiter, Europa, cubierta de hielo, ha llegado a la Tierra. La imagen, que revela las características de la superficie en una región cercana al ecuador de la luna, llamada Annwn Regio, fue obtenida durante la aproximación más cercana de la nave, el pasado jueves 29 de septiembre, a las 2:36 a.m. hora del Pacífico (5:36 a.m. hora del este), a una distancia de aproximadamente 352 kilómetros.

Se trata del tercer paso cercano de la historia de menos de 500 kilómetros de altitud y la mirada más cercana que una nave espacial ha proporcionado a Europa desde el 3 de enero de 2000, cuando la nave Galileo de la NASA se acercó a 351 kilómetros de la superficie.


Europa es la sexta luna más grande del sistema solar, un poco más pequeña que la luna de la Tierra. Los científicos creen que hay un océano salado debajo de una corteza de hielo de varios kilómetros de grosor, lo que suscita preguntas sobre potenciales condiciones capaces de albergar vida bajo la superficie de Europa.

Este segmento de la primera imagen de Europa tomada durante este sobrevuelo por la cámara JunoCam de la nave hace un primer plano de una franja de la superficie de Europa al norte de su ecuador. Debido al contraste realzado entre la luz y la sombra que se observa a lo largo del terminador (la línea de separación con el lado nocturno), se pueden ver fácilmente las características del terreno escarpado, incluyendo altos bloques que proyectan su sombra, mientras que las crestas y depresiones iluminadas y oscuras se curvan a lo largo de la superficie. La fosa oblonga cerca del terminador podría ser un cráter de impacto degradado.

Con estos datos adicionales sobre la geología de Europa, las observaciones de Juno beneficiarán a futuras misiones a la luna joviana, incluida la misión Europa Clipper de la agencia. Europa Clipper, cuyo lanzamiento está previsto para 2024, estudiará la atmósfera, la superficie y el interior de la luna, y su principal objetivo científico será determinar si hay lugares bajo la superficie de Europa que podrían albergar vida.

Aunque los datos de Juno serán muy interesantes, la nave solo tuvo dos horas para recopilarlos, ya que pasó por delante de la luna a una velocidad relativa de unos 23,6 kilómetros por segundo.

"Es muy pronto, pero todo indica que el sobrevuelo de Juno a Europa fue un gran éxito", dijo Scott Bolton, investigador principal de Juno en el Instituto de Investigación del Suroeste de San Antonio. "Esta primera imagen es solo un atisbo de las nuevas y notables investigaciones científicas que se obtendrán a partir de todo el conjunto de instrumentos y sensores de Juno que adquirieron datos mientras rozábamos la corteza helada de la luna".

Durante el sobrevuelo, la misión obtuvo lo que serán algunas de las imágenes de mayor resolución de la luna (1 kilómetro, por píxel) y obtuvo valiosos datos sobre la estructura de la capa de hielo de Europa, su interior, la composición de su superficie y su ionosfera, además de la interacción de la luna con la magnetosfera de Júpiter.

"El equipo científico comparará el conjunto completo de imágenes obtenidas por Juno con imágenes de misiones anteriores, para ver si las características de la superficie de Europa han cambiado durante las últimas dos décadas", dijo Candy Hansen, co investigadora de Juno que dirige la planificación de la cámara en el Instituto de Ciencias Planetarias de Tucson, Arizona. "Las imágenes de JunoCam completarán el mapa geológico actual, reemplazando las áreas de cobertura de baja resolución en esa zona".

Los primeros planos de Juno y los datos del instrumento Radiómetro de Microondas (MWR, por sus siglas en inglés) de Juno proporcionarán nuevos detalles sobre cómo varía la estructura del hielo de Europa bajo su corteza. La comunidad científica puede utilizar toda esta información para generar nuevos conocimientos sobre la luna, incluyendo datos que ayuden en la búsqueda de regiones donde pueda existir agua líquida en bolsas subterráneas poco profundas.

Sobre la base de las observaciones de Juno y de misiones anteriores como Voyager 2 y Galileo, la misión Europa Clipper de la NASA, cuya llegada a Europa está prevista para 2030, estudiará la atmósfera, la superficie y el interior de la luna, con el objetivo de investigar su habitabilidad y comprender mejor su océano subsuperficial global, el grosor de su corteza de hielo y buscar posibles géiseres que puedan estar expulsando agua subterránea al espacio.

El sobrevuelo cercano modificó la trayectoria de Juno, reduciendo el tiempo que tarda en orbitar Júpiter de 43 a 38 días. El sobrevuelo también supone el segundo encuentro con una luna galileana durante la misión extendida de Juno. La misión exploró Ganímedes en junio de 2021 y está previsto que realice sobrevuelos cercanos a Ío, el cuerpo más volcánico del sistema solar, en 2023 y 2024.

Trypanosoma

Es el terrible agente de la enfermedad del sueño

Se conocen varias especies de trypanosomas, que son los protozoarios responsables de algunas de las enfermedades más graves, tanles como la enfermedad del sueño en africa y la enfermedad de Chagas en América del Sur. Media docena de otras enfermedades afectan a los animales.

La mayoría de estas afecciones son transmitidas por insectos que transportan los trypanosomas de un ser vivo a otro, sirviendo así de huéspedes intermediarios. El agenete portador de la enfermedad del sueño es la famosa mosca tsé-tsé, quie se nutre de la sangre de los vertebrados y particularmente de la de los mamíferos.

Los trypanosomas pasan dos o tres semanas en la sangre de la mosca tsé-tsé, antes de emigrar hacia sus glándulas salivares. Es aquí donde los trypanosomas completan su desarrollo y se vuelven infecciosos. Basta entonces que la mosca pique a un animal para que éste se infecte y enferme. En su nuevo huésped los trypanosomas empiezan a viajar por la sangrey luego penetran en los ganglios linfáticos, para acabar su vida en el sistema nervioso central. El trypanosoma de Gambia es el responsable de la enfermedad del sueño humana, y su primo el trypanosoma Rhodesia provoca la nagana, que afecta al ganado y a un gran número de otros mamíferos, incluido el perro.

Es extremadamente difícil luchar contra los trypanosomas, ya que para esto haría falta matar prácticamente a todos los mamíferos salvajes de una región, como antaño se intentó hacer en Africa oriental.

Grupo: Protozoos
Clase: Flagelados
Orden: Protomonadinos
Familia: Trypanosomátidos
Género y especie: Trypanosoma gambiense

¿Que son los liqunes?

Desde las primeras descripciones científicas, llevadas a cabo por el botánico suizo Simon Schwendener, y la aportación del botánico alemán Albert Bernhard Frank con el término ‘simbiosis’, ambos a finales del S. XIV, los líquenes han despertado la fascinación de los biólogos y han sido frecuentemente designados como la forma más refinada de simbiosis.

En general, un liquen siempre se ha descrito como un ser vivo formado por la unión cooperativa de dos organismos distintos: un hongo, denominado micobionte, y un alga o una cianobacteria, denominada fotobionte.

Micobionte, el organismo que da estructura
El cuerpo del liquen está formado principalmente por un hongo. El micobionte es el organismo que proporciona la estructura, determina la morfología, sostiene al liquen en el sustrato y facilita su reproducción.

Los hongos que forman el micobionte de un líquen no son de un grupo concreto; al contrario, líquenes distintos pueden presentar hongos estructurales de grupos diferentes. Hay más de 18 000 especies de hongos que forman líquenes, la mayoría pertenecen al grupo Ascomycota, el mismo grupo al que pertenecen las trufas, el moho o la levadura de cerveza. Aunque hay algunas especies que presentan micobiontes del grupo Basidiomycota, el mismo al que pertenecen las setas comunes como el champiñón.

Sin embargo, los hongos liquénicos han evolucionado esa simbiosis de una forma tan íntima, que son totalmente dependientes de ella e incapaces de vivir en solitario en el medio natural. Algunos se han llegado a aislar y cultivar, en condiciones de laboratorio, pero son difíciles de mantener, y cuando sobreviven, su morfología es profundamente distinta a la que presentan en el liquen.

La diferencia más importante entre los hongos liquénicos y los de vida libre es su fuente de alimento. Los hongos de vida libre son saprófitos, consumen materia orgánica del medio y la descomponen. Los hongos liquénicos también pueden realizar esta función, sin embargo, se ha observado que pueden sostenerse sin aporte de materia orgánica, gracias a la presencia del fotobionte.

Fotobionte, el organismo que nutre al líquen
Al igual que sucedía con los hongos que forman el micobionte, los fotobiontes pueden pertenecer a grupos muy distintos. Lo más común es que formen parte de los géneros de algas verdes Trebouxia, Coccomyxa, Trentepohlia o Phycopeltis, o cianobacterias del género Nostoc o Scytonema, aunque también existen líquenes con algas del grupo Xanthophyceae —algas verdiamarillas—. Algunos géneros de líquenes, como Lobaria, presentan varios fotobiontes distintos.

Sin embargo, y a diferencia de los micobiontes, los fotobiontes de los líquenes carecen de esa profunda dependencia simbiótica, y pueden tener vida libre de forma natural. No obstante, la simbiosis liquénica les proporciona ventajas muy significativas. Por un lado, el cuerpo del hongo actúa como un sistema de protección contra organismos que se alimentan del fotobionte, y a la vez como una pantalla que atenúa la luz solar, haciéndola más tolerable. Además, ayuda a retener el agua, esencial para las algas, y a través de sus hifas obtener más fácilmente las sales minerales que el fotobionte requiere para su subsistencia.

El fotobionte, por su parte, proporciona el alimento al liquen, en forma de glucosa que produce gracias a la fotosíntesis. Cuando el liquen presenta una combinación de cianobacterias y algas verdes, las primeras pueden capturar y fijar el nitrógeno atmosférico, facilitando así la nutrición de las segundas.

Las levaduras, estabilizando la simbiosis
Tradicionalmente, una de las particularidades de los líquenes era la enorme dificultad para producirlos en laboratorio. Podían cultivarse sin problema los fotobiontes, y, con más dificultad, también los hongos micobiontes, por separado. Pero al unirlos, no llegaba a producirse la simbiosis, y, por lo tanto, no se formaba el liquen. Era como si faltase un eslabón del proceso.

Y efectivamente, así era. Un descubrimiento realizado en 2016 mostró que los líquenes tienen un tercer componente que no se había observado hasta entonces: una levadura del grupo de los Cystobasidiomycetes.

Este nuevo componente es otro hongo, en esta ocasión, unicelular, y distinto al micobionte, que había pasado desapercibido hasta que se realizaron análisis genéticos que desvelaron su presencia. Aunque originalmente fue descrito en un líquen del género Bryoria, desde entonces se han ido encontrando estos nuevos componentes en muchas otras especies. Algunos estudios apuntan a que este tercer participante, la levadura, sea el encargado de mantener estable la unión.

Además, se ha observado que algunas bacterias participan también en la formación, mantenimiento y metabolismo de los líquenes. Hoy los líquenes ya no se ven como aquellos seres vivos formados por dos componentes en simbiosis, sino como auténticos ecosistemas complejos.

El líquen como ecosistema
Los nuevos descubrimientos han arrojado un nuevo nivel de comprensión sobre los líquenes. La variación de su sistema simbiótico es enorme. En un mismo liquen pueden coexistir una o varias especies fotosintéticas de grupos distintos, levaduras, bacterias, y más recientemente se ha descubierto la participación de protozoos e incluso virus, todos ellos embebidos en el cuerpo protector de un hongo micobionte.

Los líquenes han evolucionado como sistemas abiertos, como auténticos ecosistemas en miniatura. Presentan un hongo dominante, dependiente de la asociación, en cuyo seno, conviven y se relacionan múltiples especies distintas. Organismos que no necesitan al liquen para existir, pero se benefician de él.

Quimiosíntesis

Oxígeno, luz y comida. Muchos seres vivos necesitamos estas tres cosas para vivir. Algunos solo necesitan dos de ellas, y hay casos excepcionales que solo requieren de una.

Entre los organismos que pueden vivir sin comida, entendida como los restos orgánicos de otros seres vivos, se encuentran los autótrofos: las plantas, las algas y las cianobacterias. Entre los que sí requieren comida, los heterótrofos, hay muchos que pueden vivir sin luz, como los animales del fondo abisal. E incluso existen seres vivos que no necesitan oxígeno; no respiran, sino que fermentan los alimentos; se denominan organismos anaerobios.

Sin embargo, existen algunos seres vivos que son totalmente excepcionales, y pueden vivir sin ninguno de estos tres componentes. Son los organismos denominados quimioautótrofos. No existen, al menos hasta donde sabemos, organismos pluricelulares con este tipo de capacidad: todos los quimioautótrofos conocidos son arqueas o bacterias.

Los requisitos de los seres vivos
Principalmente, los seres vivos necesitamos dos cosas: una fuente de energía que nos permita realizar nuestras actividades metabólicas y una fuente de carbono que nos facilite la materia prima a partir de la cual producir nuestras propias estructuras. Cualesquiera otras necesidades, sin ser menos importantes, tienen menor magnitud o son específicas de determinados organismos. Pero ningún ser vivo puede mantenerse y evolucionar si no dispone de esos dos recursos principales.

Las plantas y otros organismos autótrofos, obtienen la energía de la luz solar, a través del proceso conocido como fotosíntesis, y el carbono lo obtienen del CO2 presente en el aire. Nosotros, los heterótrofos, obtenemos ambos recursos de la comida; asimilamos el carbono de las moléculas orgánicas a través de la digestión, y adquirimos la energía almacenada en los enlaces complejos de dichas moléculas, gracias al proceso de respiración celular o a través de la fermentación.

‘Thiobacillus ferrooxidans’, un organismo quimioautótrofo (Zhang et al., 2019)

Los organismos quimioautótrofos, sin embargo, no disponen de materia orgánica que puedan usar como fuente de carbono, ni oxígeno para obtener la energía por respiración. El carbono suelen obtenerlo del CO2, como las plantas; pero a diferencia de ellas, no pueden obtener la energía de la luz solar. Pero incluso en entornos tan inhóspitos, la vida se abre camino, y los organismos quimioautótrofos tienen mecanismos totalmente distintos para obtener su energía.

Las reacciones inorgánicas como fuente de energía
En principio, cualquier reacción de oxidación, incluso de fuentes inorgánicas, produce energía, y un organismo adecuadamente adaptado podría obtener esa energía y aprovecharla, sin la necesidad de que haya materia orgánica disponible ni luz solar. Esto es lo que hacen los organismos quimiotrofos, oxidando hidrógeno, amoníaco, nitrito, azufre, o los iones ferroso o cuproso. A los organismos que obtienen la energía de la oxidación de elementos presentes en rocas o en el suelo se denominan quimiolitotrofos. Aunque emplean oxígeno.

Sin embargo, en realidad el oxígeno no tiene por qué ser necesario en una reacción de oxidación. De hecho, la oxidación es una reacción por la cual una sustancia pierde electrones, que son adquiridos por otra, denominada aceptor de electrones. En las reacciones de combustión, como cuando se quema algo, o en la respiración, el aceptor de electrones de la oxidación es el oxígeno, que suele combinarse con carbono para formar CO2. Pero los organismos quimioautótrofos, habitantes de inhóspitos ambientes sin oxígeno, emplean otras moléculas como aceptores de electrones.

Por ejemplo, bacterias como Thiobacillus ferrooxidans o T. thiooxidans son capaces de oxidar el azufre a expensas de la reducción de hierro férrico, que actúa como aceptor de electrones.


Esquema del funcionamiento de las fuentes hidrotermales

Los entornos más hostiles
Los organismos quimioautótrofos habitan en entornos realmente hostiles. No suelen vivir en tierra firme ni en la superficie de mares y océanos, donde sí que hay luz, oxígeno y comida en relativa abundancia. Habitan en las dorsales oceánicas, y más concretamente, en los respiraderos hidrotermales submarinos, uno de los entornos más inhóspitos del planeta. Se trata de grietas por las que sale agua de mar que previamente se ha infiltrado y que, atravesando la roca y acercándose al manto, vuelve a emerger, muy caliente, y cargado de compuestos químicos que ha ido disolviendo a su paso.

‘Riftia pachyptila’, un poliqueto que vive en simbiosis con quimioautótrofos.

Dado que en su entorno juegan un papel similar al de las plantas y algas en la superficie, actuando como productores primarios, los organismos quimioautótrofos también son la base de un ecosistema. Uno mucho más simple que los complejos ecosistemas que encontramos en la superficie del mar o en tierra firme, pero mucho más extraño.

Riftia pachyptila es una especie de gusano poliqueto que vive en simbiosis con bacterias quimioautótrofas de los géneros Epsilonproteobacteria y Sulfurovum. De hecho, en 2016 se descubrió en este gusano una nueva especie, que recibió el nombre de Sulfurovum riftiae, y que realizaba la oxidación de tiosulfatos empleando nitratos como aceptor de electrones. La simbiosis entre las bacterias quimioautótrofas y el gusano es, hasta donde sabemos, una asociación única en el mundo, y forman, ellos solos, una de las comunidades de seres vivos más simples, y a la vez más fascinantes del mundo.