Fuerzas físicas podrían haber impulsado el origen de la vida multicelular según un nuevo estudio

Una investigación publicada en Nature Physics ofrece una nueva mirada sobre cómo la vida multicelular pudo emerger, no solo por química, sino también por cooperación física entre organismos unicelulares.

Patrones de flujo generados por Stentor coeruleus durante la alimentación
Patrones de flujo generados por un ejemplar de Stentor coeruleus, que emplea sus cilios para capturar alimento mediante corrientes acuáticas coordinadas. (Créditos: Shashank Shekhar, Universidad Emory)

El estudio fue realizado por un equipo internacional liderado por el Laboratorio de Biología Marina (MBL) en Massachusetts, y se basa en las capacidades alimenticias cooperativas de Stentor coeruleus, un protista unicelular gigante que habita en estanques y lagos.

Utilizando grabaciones y simulaciones de dinámica de fluidos, los científicos observaron que cuando dos Stentores están próximos entre sí, generan remolinos de agua más potentes que les permiten captar más alimento que si estuvieran aislados. Esta ventaja cooperativa podría haber sido, según proponen, una de las primeras motivaciones físicas hacia la multicelularidad.

Aunque la mayoría de los estudios se centran en explicaciones bioquímicas para la aparición de organismos multicelulares, este enfoque destaca el papel de las fuerzas físicas como motor evolutivo. “Queríamos entender si la física, más allá de la biología, podría explicar este fenómeno”, indicó Shashank Shekhar, físico en la Universidad Emory y autor principal del artículo.

Los investigadores observaron además que estas colonias cooperativas son efímeras. Cuando hay abundante alimento, los Stentores permanecen agrupados, pero cuando escasea, se dispersan para buscar alimento por separado. Este comportamiento sugiere una estrategia flexible de supervivencia que, en etapas tempranas de la evolución, podría haber favorecido la transición gradual hacia formas más complejas.

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Otro hallazgo relevante es que las colonias de Stentor no están compuestas por clones genéticos, como en otros modelos multicelulares, sino por individuos distintos que colaboran temporalmente. Esta diferencia plantea que podrían representar una fase previa a la multicelularidad establecida, como ocurrió en linajes posteriores con organismos como el alga verde Volvox.

El equipo también descubrió que los Stentores alternan de forma activa entre distintos vecinos, optimizando su ganancia energética. Esta dinámica fue comprobada mediante modelos matemáticos desarrollados por los coautores Hanliang Guo y Eva Kanso, quienes describieron una especie de "promiscuidad evolutiva" que favorece el rendimiento colectivo.

“Es como si cada célula buscara la mejor asociación posible en cada momento”, comentó John Costello, coautor del estudio. “Y aunque las asociaciones sean temporales, el grupo se beneficia en conjunto, lo que puede haber influido en la evolución de la cooperación celular”.

Aunque Stentor no es un organismo multicelular, el estudio sugiere que este tipo de cooperación física podría haber sido una etapa intermedia clave en el camino evolutivo hacia organismos más complejos. Un paso en el que el beneficio mutuo superaba momentáneamente el individualismo.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es Stentor coeruleus?

Es un protista unicelular de gran tamaño que se alimenta mediante corrientes generadas por cilios. Puede alcanzar los 2 mm y habita en cuerpos de agua dulce.

¿Por qué este estudio es relevante para la evolución de la multicelularidad?

Porque demuestra que la cooperación física entre células puede ofrecer ventajas alimenticias, lo que podría haber favorecido la agrupación celular en etapas tempranas de la vida.

¿Las colonias de Stentor son permanentes?

No. Son estructuras efímeras que se disuelven si el alimento escasea, lo que sugiere una estrategia evolutiva flexible.

¿Cuál es la diferencia entre Stentor y otros modelos multicelulares?

A diferencia de modelos como Volvox, que se basan en colonias de clones, Stentor forma grupos con individuos genéticamente distintos que cooperan sin fusión celular.

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