Aunque no los vemos y no somos conscientes de ello, la gran mayoría de seres vivos son organismos microscópicos, formados por una sola célula. Sin embargo, algunas estrategias evolutivas han llevado a la generación de seres pluricelulares, como lo somos nosotros. ¿Qué razones evolutivas explican la generación de organismos pluricelulares? Una unión de células totalmente idénticas no constituye un organismo pluricelular. La cuestión básica, que radica en el éxito de la propuesta desde el punto de vista evolutivo, es que las células se dividen las tareas y optimizan su función, y mejoran su supervivencia como conjunto, podríamos decir que de forma similar a como un grupo de personas es más eficiente si no todas hacemos exactamente las mismas tareas y diversificamos el trabajo para ser mejores como conjunto que por separado.

En la formación de los organismos pluricelulares, la primera decisión es qué célula o grupo de células se encargan de la reproducción y la generación de nuevos organismos. Las células reproductivas son potencialmente inmortales, ya que a partir de estas se generarán nuevos organismos que al mismo tiempo tendrán más células reproductivas, que volverán a generar nuevos organismos. En cambio, las células somáticas, las que no se reproducirán, pierden en primer lugar esta capacidad de ser inmortales y tienen que dedicar esfuerzos y energía a mantener las células reproductivas a fin de que puedan triunfar, como un organismo, en la generación de un nuevo ser vivo. A cambio de perder la inmortalidad, sin embargo, se pueden especializar mucho, adquirir morfologías, formas y volúmenes diferentes y realizar tareas muy diversas. Y toda esta gran diversidad de formas de los organismos vivos pluricelulares sólo puede basarse en esta diversificación de funciones y la cooperación entre células. La pregunta de cómo se originaron las instrucciones genéticas que permitieron pasar de un organismo unicelular a uno pluricelular con la división de células reproductivas germinales y células somáticas es una gran pregunta de la biología, que hoy no responderemos, pero de la cual os quería hablar porque una de las científicas que se dedica a esto, la Dra. Cassandra Extavour, merece un poco de pausa para que os explique un poco su historia y por qué es una científica apasionada por lo que investiga y un referente para muchas estudiantes, tanto es así que se han publicado varias entrevistas sobre su investigación y sus circunstancias personales, la última de ellas en la revista Nature esta semana.

Las células reproductivas son potencialmente inmortales, ya que a partir de estas se generarán nuevos organismos que al mismo tiempo tendrán más células reproductivas, que volverán a generar nuevos organismos

Extravour es una científica nacida en el Canadá, de un padre emigrante, músico y percusionista. Desde bien pequeña vivió rodeada de música e instrumentos, y como tenía muy buena voz, parecía que su camino profesional sería ser cantante. Pero en la universidad, se hizo amiga de una bióloga, que le abrió los ojos al reto intelectual que supone dedicarse a la investigación científica, y mientras estudiaba canto clásico, también estudió biología y entró a trabajar en un laboratorio de genética. En aquel momento, tuvo que decidir entre dedicarse a la carrera de soprano profesional o ser científica. Sopesó los pros y contras: si hacía una carrera como soprano no podría nunca dedicarse a la ciencia, pero si escogía ser científica, siempre podría seguir cantando. Y, de hecho, aunque actualmente dirige un grupo de investigación en Harvard, todavía canta profesionalmente en un grupo de música clásica en Boston e, incluso, hace giras.

Curiosamente, la carrera científica de la Dra. Extavour podría haberse restañado cuando hacía la tesis doctoral. Hizo la tesis en Madrid, en el mejor laboratorio de genética del desarrollo de Drosophila, bajo la dirección de uno de los genetistas científicamente e intelectualmente a más rompedores, pero su tema de investigación era muy difícil, se sentía sola, y podría haber tirado la toalla antes de acabar. Esta estancia no le permitió publicar muchos artículos científicos pero, en cambio, le proporcionó una formación excelente para seguir investigando en Cambridge y varios laboratorios de Europa. Su trabajo ha permitido cuestionar algunas de las hipótesis más aceptadas en el campo del desarrollo sobre la determinación de células germinales y del sexo dentro de un embrión. Cuando llegó a Harvard para iniciar su grupo de investigación tampoco no le fue fácil: es mujer y, a más, negra y declaradamente lesbiana. Pero, como ella admite, enfrentarse con el racismo la ha hecho más fuerte: "No dejes que los otros digan quién eres o hasta dónde puedes llegar". Todo un referente.

Pues bien, Cassandra Extavour y su grupo estudian todo tipo de insectos, como organismos modelo, para intentar comprender cómo se hacen los huevos, y acaban de publicar dos artículos en qué recogen y analizan los tamaños de más de 10.000 huevos, que depositan más de 6.700 especies de todos los órdenes de insectos. Os preguntaréis cómo lo ha hecho. No ha tenido que ir huevo por huevo, sino que ha hecho una búsqueda informatizada y sistemática de todos los artículos y libros que muchos entomólogos han ido escribiendo en decenas de años describiendo con minuciosidad cada especie. Nunca se había hecho un estudio recopilatorio y de análisis tan exhaustivo. Estamos hablando de huevos que pueden tener más de 8 órdenes de magnitud de diferencia, desde un tamaño microscópico al tamaño de un garbanzo, y de formas bien variadas, a esferas casi perfectas, a formas como la de un plátano. Estos datos, analizados y ordenados (ahora son públicos), les ha permitido estudiar si hay alguna relación entre el tamaño y la forma de los huevos, o con el tipo y tiempo de desarrollo de cada especie. Si ahora nos preguntaran, a priori, qué pensamos, seguramente diríamos que las especies de insectos mayores, o aquellas especies en las que el desarrollo del embrión hasta llegar a larva necesita más alimento y más tiempo, ponen los huevos mayores. La respuesta científica es que no hay correlación alométrica (cuanto mayor el organismo, mayor el huevo) y, en cambio, sí que hay una buena correlación del tamaño y la forma con el ambiente y el sitio y donde estos insectos ponen los huevos. Por lo tanto, la fuerza evolutiva principal detrás de los genes que determinan el tamaño y la forma de los huevos es ecológica. Cuando la oviposición está en un medio acuático (como pasa en muchos mosquitos y otros insectos que viven en los ríos), los huevos son redondos, esféricos y pequeños. En cambio, cuando la oviposición es parasitaria (dentro de un organismo), se observan las formas de huevos más diferentes, como mecanismo seleccionado para la supervivencia en cada caso concreto. El acceso al oxígeno y agua necesarios para el desarrollo del embrión es muy diferente según el sitio donde se ponga el huevo, y estos apremios determinan qué tamaño y forma son más eficientes y compatibles con la viabilidad del embrión. Los análisis realizados demuestran que especies lejanas ponen huevos de formas y tamaños similares si comparten ambiente y nicho ecológico.

La respuesta científica es que no hay correlación alométrica (cuanto mayor el organismo, mayor el huevo) y, en cambio, sí que hay una buena correlación de la tamaño y la forma con el ambiente y el sitio y donde estos insectos ponen los huevos

Averiguar las razones genéticas que explican la forma de los huevos, el programa genético que determina la producción de espermatozoides y óvulos (huevos), o por qué unas células en el embrión deciden ser germinales o somáticas, son grandes preguntas biológicas que nos permitirán comprender por qué somos como somos. Y como Cassandra dice, una sola célula no puede cantar sola una sinfonía. Se necesita el concierto de muchas células, de "muchos instrumentos y voces" para ser coral.

Gemma Marfany
Opinión La ciencia de las pequeñas cosas Gemma Marfany