orquidea mariposa

La Tierra alberga una gran diversidad de organismos, se estima que alrededor de 111.7 millones de especies habitan diversos tipos de ambientes. A lo largo de la evolución las especies han sufrido cambios que les han permitido adaptarse a diferentes condiciones ambientales y, además, mantener una amplia gama de asociaciones o relaciones simbióticas entre ellas.

Las asociaciones entre dos o más organismos de diferentes especies son muy comunes en la naturaleza y pueden resultar beneficiosas, perjudiciales o no afectar a las especies involucradas. La simbiosis también puede ser en extremo especializada y derivarse de procesos coevolutivos. La coevolución se define como el cambio evolutivo recíproco en las especies que interaccionan, reflejado con la frase: “Si tú cambias, yo también”.mariposa
Desde una perspectiva romántica y evolutiva, la polinización de la orquídea Estrella de Darwin por la polilla esfinge de Morgan es uno de los ejemplos más claros de cómo dos organismos de distintas especies han coexistido. Por una parte, la orquídea provee de néctar a la polilla y esta última es la única que puede polinizar a la orquídea (figura 1). Todas estas características observables son el resultado de miles de años de coexistencia, en donde los cambios adaptativos han surgido a nivel molecular. Un ejemplo de ello es la relación de una bacteria parásita causante de la diarrea y en casos severos de meningitis. El microorganismo se mueve a través de las células engañando al huésped, ya que posee en la superficie proteínas similares a la de célula hospedera. Así, esta proteína recluta la maquinaria del hospedero que le sirve como “un motor fuera de borda” para moverse de célula en célula (figura 2).

Coevolucion2Esta carrera evolutiva de armamentos es explicada por el biólogo Leigh Van Valen en 1973 con la hipótesis de la Reina Roja al hacer una analogía del libro Alicia a través del espejo de Lewis Carroll, en cuya historia Alicia se encuentra con la Reina Roja y ella le explica que tiene que correr lo más rápido posible para mantenerse en el mismo lugar; esto quiere decir que las especies necesitan una mejora mutua y continua para permanecer asociadas entre sí.

Relaciones estrechas entre organismos diferentes

Actualmente en el Laboratorio de Estudios Ecogenómicos del Centro de Investigación en Biotecnología, se está estudiando una curiosa relación simbiótica entre tres organismos: el nematodo (gusano), la bacteria y el insecto. Existe una especie de gusano no segmentado que se utiliza como agente de control biológico para combatir insectos considerados constantemente como plagas de cultivos de interés agrícola, por ejemplo, el maíz, el jitomate o la caña de azúcar. Por otro lado, algunos nematodos hospedan en su interior bacterias que pueden infectar a un insecto, ocasionando la muerte a su larva (figura 3). En esta relación tripartita, la bacteria produce toxinas insecticidas y enzimas necesarias para descomponer el cadáver del insecto y, por lo tanto, hacer disponibles los nutrientes para ambos; de igual manera, el nematodo proporciona a la bacteria movilidad y un nicho habitable. Angraecum

Es importante aclarar que en esta relación la presencia de las bacterias es indispensable para que el nematodo pueda cumplir su ciclo biológico-infectivo. Estas interacciones son un excelente modelo para comprender los procesos coevolutivos utilizando como herramientas la genómica comparativa. En el laboratorio se está empleando el genoma de las bacterias y del nematodo para esclarecer los mecanismos moleculares de esta relación coevolutiva. Además se están aislando los genes responsables de la actividad insecticida y hasta el momento ya se cuenta con candidatos potenciales.

Desde un punto de vista antropogénico, el cual se refiere a los efectos y procesos que son resultados de las actividades humanas, podríamos decir que esta relación de “amor y odio” entre estos tres organismos con diferente historia evolutiva nos beneficia, porque pueden ser una fuente de proteínas de interés biotecnológico, empleado en estrategias alternativas más amigables con el ambiente, las cuales ayudan a reducir la aplicación de plaguicidas sintéticos y la contaminación en los ecosistemas.

Polilla

Pies de foto:
1. Figura 1: Nectario de la orquídea (n) y la probóscide de la polilla (p).
2. Figura 2: Movimiento intracelular de Listeria (verde) por la polimerización de actina (rojo). Tomado de Markus Schuppler and Martin J. Loessner, International Journal of Inflammation, vol. 2010, Article ID 704321, 12 pages, 2010. doi:10.4061/2010/704321
3. Figura 3: Nematodo (a), Bacteria (b), larva infectada (c)
y sana (d). Salgado-Morales R, 2015.


M. en B. Rosalba Salgado-Morales / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Dra. Nancy Rivera-Gómez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Dr. Edgar Dantán-González / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigación en Biotecnología de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

En ISSUU Revista 55