¿Cómo evoluciona un solo organismo celular en un organismo multicelular? ¿Se puede revertir este proceso?

Teóricamente, las levaduras son organismos unicelulares que evolucionaron a partir de hongos multicelulares. Además, algunos virus evolucionan teóricamente a partir de los genes de salto en animales multicelulares. Los virus ni siquiera tienen una célula.

El cáncer proviene de células somáticas que mutan en animales. Las células cancerosas en animales a menudo actúan como patógenos unicelulares. Entonces, de alguna manera, las células cancerosas son organismos unicelulares que han evolucionado a partir de los animales que los atrapan. Generalmente, las células cancerosas están atrapadas en los cuerpos de los animales en los que se originaron. Sin embargo, un cáncer en los Demonios de Tasmania, que es un mamífero marsupial, parece haber desarrollado la capacidad de saltar de un animal a otro. La línea de cáncer He La también parece haber desarrollado una capacidad limitada de vivir fuera del cuerpo de la persona que originalmente tenía el cáncer.

La teoría que leí en uno de los libros de Dawkins decía así. El cuerpo de un animal se divide en células de línea germinal y células somáticas. Las células somáticas solo pueden reproducirse por mitosis un pequeño número de veces. Una célula somática típica deja de reproducirse después de 33 divisiones mitóticas después de la concepción.

La vida en la tierra ha sido unicelular durante la mayor parte de la historia de la tierra. De modo que la evolución ha optimizado el comportamiento de cada célula animal por ser unicelular. La mayoría de los genes en una célula animal se han utilizado en el pasado precámbrico para ayudar a la célula a propagarse tantas veces como sea posible. Solo unos pocos genes han evolucionado para guiar a las células somáticas a comportarse de una manera que soporte la célula germinal.

Entonces, la célula somática típica en el cuerpo tiene un ancestro que incluye alrededor de un trillón de divisiones como un organismo unicelular, alrededor de 10000 generaciones como una célula de línea germinal, y como máximo 33 generaciones como una célula somática. Entonces, el porcentaje de genes que mantienen controladas las células somáticas es muy superior al número de genes que han evolucionado para ayudar al organismo unicelular a reproducirse.

Entonces, en términos de teoría centrada en gérmenes, hay más genes que quieren ser libres que genes que quieren ayudar al cuerpo. Los genes que quieren ayudar al cuerpo tienen el control la mayor parte de la vida del cuerpo, que es a lo sumo 33 generaciones. Sin embargo, esta es una dictadura de la élite germinal.

Esta no es una democracia genómica. Ni siquiera es una república genómica. Esta es una dictadura genómica.

Los genes que han funcionado bien en organismos unicelulares todavía están allí, pero están siendo regulados por los genes somáticos. Entonces, la mutación más leve hace que los genes de la línea germinal se rebelen. Aunque la mayoría de estos mueren, algunos evolucionan por sí solos en organismos unicelulares. Tan pronto hay una anarquía genómica. El cuerpo se enferma de cáncer.

Las células de levadura probablemente comenzaron en cuerpos de hongos (¿hongos?). Una mutación de novo los convirtió en un “cáncer” fúngico. Un pequeño porcentaje de estas células evolucionó a células de vida libre llamadas levaduras.

Una gran cantidad de organismos unicelulares probablemente evolucionó a partir de organismos multicelulares. Sospecho que muchos parásitos comenzaron como células somáticas de organismos multicelulares. Por ejemplo, sospecho que la mayoría de los patógenos virales comenzaron como parte del cuerpo del huésped.

Entonces sospecho que este tipo de cosas probablemente ocurra muy a menudo. Los organismos unicelulares a menudo evolucionan a partir de ancestros multicelulares. Sin embargo, los nuevos organismos unicelulares son extremadamente diferentes a los ancestros unicelulares de los organismos multicelulares.

La Ley de Dollo está en plena vigencia. Una célula de levadura no es un protozoo. La levadura es un nuevo tipo de organismo unicelular.

• primer paso: colonia
• Segundo paso: mensajes dentro de la colonia (se detectó comida o mal ambiente)
• tercer paso: especializaciones, al menos temporales (por ejemplo, esporas)
• cuarto paso: a cierta edad, la especialización y ubicación de las células ya no varía

la cuarta etapa sigue siendo un organismo muy básico, como esponjas o cnidarios (un poco más complejo).

Tenga en cuenta que todavía somos un tipo de colonia de células que aceptan mantenerse unidas: hasta la etapa de gástrula, las células embrionarias se pueden mezclar sin problemas (o dividirse como futuros gemelos o al revés). A toda edad, los glóbulos blancos pueden arrastrarse entre las células y las células se separan temporalmente para dejarlos pasar. Tal vez exista algún mensaje químico secreto que liberaría todas nuestras células nuevamente. 😉

Gracias por A2A. Como David ya respondió, la vida en la tierra ha sido extremadamente simple durante la mayor parte de su historia. Nadie sabe exactamente, pero la primera forma de vida podría ser tan antigua como 3,8-4,2 mil millones de años y probablemente hasta hace mil millones de años la vida multicelular no apareció (y lo hizo varias veces). Entonces esto es solo alrededor de un cuarto de la historia de la vida. Esto explica la dificultad de la empresa.

Sin embargo, una vez que la vida multicelular fue exitosa, mostró muchas ventajas, se volvió cada vez más compleja por la evolución y eventualmente ‘explotó’ en la Radiación Cámbrica.

A partir de aquí, la ley de Dollo ha demostrado ser bastante exacta. Excepto desde etapas tempranas y formas de vida muy simples, es muy poco probable que una célula abandone un organismo para volverse independiente (es discutible pero no consideraría el cáncer como un caso). Es el precio pagado por los beneficios de la colaboración y la especialización.

Wikipedia tiene un buen artículo sobre la vida multicelular y cómo evolucionó. También sugiero leer esta información de astrobiología:

Astrobiología de la NASA

¿Cómo evolucionó la vida multicelular? – Revista Astrobiología

En mi humilde opinión, del libro que edité en mi perfil, las dos primeras células se juntaron porque había beneficio mutuo … quizás simplemente permanecer juntas en una corriente de agua … pero, por supuesto, no hay pruebas de esto. ¿Se puede revertir sin embargo? SÍ, la ventaja de las colonias bacterianas es que si se rompen su pequeño problema, simplemente vuelven a empezar.

Esto se ha visto en el alga verde Chlamydomonas . Evolución experimental de un ciclo de vida alternante unicelular y multicelular en Chlamydomonas reinhardtii.