El experimento de evolución a largo plazo de multicelularidad (MuLTEE) continúa sorprendiendo a los científicos en el Instituto de Tecnología de Georgia. Lo que comenzó como una única célula de levadura de cerveza mutada en 2018 ha evolucionado en una criatura multicelular del tamaño de una pulga.
Durante miles de generaciones, los investigadores han seleccionado y cultivado los grupos de levadura más grandes y de crecimiento más rápido. Como resultado, han logrado desarrollar un organismo que ahora contiene más de medio millón de células clonales, lo cual es 20,000 veces más grande que su antepasado unicelular.
Este descubrimiento es un testimonio sin precedentes de la evolución multicelular sostenida. El biólogo evolutivo William Ratcliff, de Georgia Tech, explica que al estudiar este organismo unicelular evolucionando hacia una entidad multicelular cada vez más compleja e integrada, pueden comprender mejor el proceso de evolución hacia organismos multicelulares.
Hasta ahora, se ha especulado mucho sobre cómo las células individuales, que inicialmente se comportaban de manera similar, evolucionaron hacia formas de vida multicelulares con tejidos especializados y coordinación de actividades hace miles de millones de años. Los experimentos con levadura de copo de nieve están arrojando luz sobre esta historia olvidada.
Descubrimientos sorprendentes en el proyecto MuLTEE
El proyecto MuLTEE tiene como objetivo ejecutarse durante décadas, y después de 3,000 generaciones de evolución, ya se han hecho descubrimientos significativos. Las poblaciones individuales de levadura han pasado de ser sustancias «más débiles que la gelatina» a ser tan fuertes y duras como la madera.
El estudio reveló un nuevo mecanismo físico que permitió a los grupos de levadura crecer hasta su tamaño actual. Las células desarrollaron ramas más grandes que redujeron la densidad general del organismo, y estas ramas se enredaron entre sí formando una estructura parecida a los geles modernos. Gracias a esta nueva estructura, el organismo se volvió 10,000 veces más resistente que su antepasado unicelular, dejando atrás su forma original de copo de nieve.
Por otro lado, un hallazgo importante del experimento se relaciona con el papel del oxígeno en la evolución de formas de vida multicelulares. En la juventud de la Tierra, el oxígeno era escaso. Pero gracias a una bacteria especial que dio vida a la atmósfera hace miles de millones de años, las formas de vida multicelulares pudieron desarrollarse. Los resultados del estudio respaldan la idea de que el oxígeno fue una limitación importante para el desarrollo de formas de vida multicelulares en el pasado. Solo las poblaciones de levadura que no dependían del oxígeno para obtener energía fueron capaces de evolucionar a tamaños tan grandes.
Descifrando la evolución multicelular
Estos hallazgos subrayan el papel crítico de los niveles de oxígeno en la evolución del tamaño multicelular. Asimismo brindan una visión emocionante de la vida multicelular temprana. Los científicos están entusiasmados con la posibilidad de comprender a fondo el proceso evolutivo, desde la biología celular hasta los rasgos biofísicos que están bajo selección.
A medida que el estudio avanza, los investigadores anticipan emocionantes descubrimientos en los próximos años. La levadura de copo de nieve se ha convertido en un modelo fascinante para estudiar la vida multicelular temprana. Es así que los resultados publicados en la revista Nature están generando un gran entusiasmo en la comunidad científica. El futuro promete revelar más secretos sobre la evolución y el desarrollo de formas de vida multicelulares, gracias a la asombrosa capacidad de la ciencia moderna.
Referencias:
De novo evolution of macroscopic multicellularity: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06052-1
