¿Cómo desarrollaron las plantas la fotosíntesis?

Jul 26, 2021
admin

Cuando la última misión Apolo se dirigía a la Luna, hace cuatro décadas, uno de los astronautas tomó una instantánea que se encuentra entre las más famosas de la historia de la NASA. Se conoce como la fotografía de la «canica azul» porque muestra la Tierra, desde unas 28.000 millas de distancia, como una esfera brillante, arremolinada y mayoritariamente azul. El color dominante no era sorprendente: es el color de los océanos, que cubren casi tres cuartas partes del planeta.

Pero la Tierra no es la única que tiene agua. Está en todas partes del universo; incluso el polvoriento vecino Marte, según parece ahora, estuvo antaño inundado.

Lo que diferencia a la Tierra no es el color azul, sino el verde, un verde que se aprecia mejor no desde el espacio, sino de cerca: en un césped suburbano recién cortado, en los nenúfares de un estanque de ranas, en un grupo de abetos en la ladera de una montaña. Es el verde de la clorofila y de la fotosíntesis.

La fotosíntesis es la forma en que la naturaleza aprovecha la energía solar, su manera de utilizar toda la energía lumínica que viene del Sol. Las células solares modernas lo hacen con semiconductores, y la cosecha consiste en electrones, que fluyen tras ser excitados por fotones de luz. En la naturaleza, los electrones se excitan en el pigmento clorofila, pero eso es sólo un primer paso. La energía se almacena finalmente en los enlaces químicos de los azúcares que, junto con el oxígeno, son los productos de la fotosíntesis.

Estos productos transformaron la Tierra, el oxígeno endulzando la atmósfera y los azúcares proporcionando alimento. Juntos, permitieron un largo y lento florecimiento de la vida que finalmente incluyó a muchos organismos -los humanos entre ellos- que no pueden realizar la fotosíntesis.

Las plantas han estado utilizando la luz de esta forma primitiva durante una gran parte de la existencia de la Tierra. Pero, ¿cómo obtuvieron la capacidad de fotosintetizar?

La respuesta breve es que la robaron, hace unos mil millones y medio de años, cuando unos organismos unicelulares llamados protistas engulleron a unas bacterias fotosintetizadoras. Con el tiempo, a través de la transferencia de genes ayudados por un parásito, las bacterias absorbidas se convirtieron en una parte funcional del protista, permitiéndole transformar la luz solar en alimento. «Los tres lo consiguieron», dice el biólogo evolutivo de la Universidad de Rutgers Debashish Bhattacharya. «El árbol de la vida implica mucha invención y robo». Una versión de esta pequeña máquina impulsada por la luz solar y que contiene clorofila existe hasta hoy en las células vegetales. Se llama cloroplasto.

Los científicos todavía están aprendiendo sobre el complejo proceso, llamado endosimbiosis, por el cual una célula, como un protista, por alguna razón absorbe otros seres vivos para crear algo bastante nuevo en la biología.

Los análisis genéticos de las algas realizados por Bhattacharya sugieren que el acontecimiento endosimbiótico fundamental que dotó a las plantas del motor de la fotosíntesis ocurrió sólo una vez en la historia temprana de nuestro planeta, en un ancestro común: un único protista microscópico que hizo del verde el color más importante de la Tierra.

Este último hallazgo satisface un principio básico de la ciencia: La explicación más sencilla suele ser la mejor. La idea de que la endosimbiosis se produjera una vez -antes de que los protistas divergieran y evolucionaran en diferentes especies- es mucho más sensata que la alternativa: que la endosimbiosis se repitiera con cada nueva especie emergente.

Adquirir la maquinaria de la fotosíntesis dio a esos primeros organismos una enorme ventaja evolutiva, que aprovecharon fácilmente. A lo largo de los millones de años que siguieron, esta capacidad de aprovechar la energía del Sol contribuyó a dar lugar a la gran diversidad de seres vivos del planeta. Entonces, como ahora, la luz equivalía a la vida.

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