Una simbiosis única dota a los organismos unicelulares del sentido magnético
Investigadores de la LMU han descubierto una inusual asociación a tres bandas entre un ciliado, bacterias y arqueas.
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¿Cómo se orientan los microorganismos para encontrar el hábitat óptimo? Ya se ha estudiado a fondo que las denominadas bacterias magnetotácticas utilizan el campo magnético de la Tierra como brújula biológica. Algunos organismos unicelulares eucariotas —es decir, organismos más complejos como los ciliados, que, a diferencia de las bacterias, poseen un núcleo celular— también tienen esta capacidad. Sin embargo, hasta ahora se desconocía en gran medida cómo la adquieren. Un equipo internacional dirigido por el profesor William Orsi, del Departamento de Ciencias Geológicas y Ambientales de la LMU, ha descubierto ahora un ciliado magnetotáctico hasta ahora desconocido que sigue una estrategia inusual: la simbiosis con dos socios a la vez en el interior de su célula.
Los investigadores encontraron el nuevo ciliado Tropidoatractus magnetotacticus en sedimentos fluviales con bajo contenido en oxígeno, cerca de Libreville, en Gabón. Las imágenes obtenidas con el microscopio electrónico revelaron que posee minúsculas partículas de magnetita, dispuestas en una estructura similar a un collar de perlas, que le ayudan a orientarse en el campo magnético, y que estas partículas proceden de simbiontes bacterianos vivos presentes en el interior del organismo unicelular. «Cuando observamos estas células por primera vez, nos dimos cuenta de inmediato de que estábamos ante algo inusual. El descubrimiento de que se orientan con la ayuda de estos endosimbiontes reveló una nueva y fascinante forma en que los eucariotas pueden aprovechar el campo magnético terrestre», afirma Leon Kaub, coautor principal del estudio junto con Mitali Chitnis.
La cooperación como adaptación al hábitat
Además, las imágenes microscópicas sugerían que el ciliado cuenta con otros socios microbianos. Los análisis genéticos lo confirmaron: además de los simbiontes productores de magnetita, el ciliado también alberga arqueas productoras de metano, que aprovechan los productos metabólicos del ciliado y crean así condiciones favorables para el metabolismo energético de los socios en los sedimentos sin oxígeno. Junto con la orientación hacia el campo magnético terrestre, que ayuda a los ciliados a nadar hacia abajo y a llegar más rápidamente a los sedimentos con bajo contenido en oxígeno, esta simbiosis permite a todos los socios una supervivencia más eficiente en su nicho ecológico.
«Nuestro hallazgo abre nuevas perspectivas sobre la evolución del sentido magnético», afirma Chitnis. «Según esto, esta capacidad no solo puede surgir a través de la evolución de un único organismo, sino que también puede ser el resultado de una simbiosis a largo plazo entre diferentes microorganismos». Orsi añade: «Ahora que se ha descubierto este tipo de simbiosis, supongo que se descubrirán muchas otras cooperaciones similares en entornos sin oxígeno y que estas relaciones son más frecuentes de lo que se creía hasta ahora».
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