El intercambio genético contribuyó a generar los descomponedores del planeta

Los descomponedores son vitales para que la Tierra siga siendo habitable, al degradar biomasa muerta y devolver nutrientes fundamentales, como el carbono, el nitrógeno y el fósforo, al ecosistema. La mayoría de los descomponedores, tales como los hongos, sobreviven mediante la osmotrofia, una forma de alimentación que consiste en absorber nutrientes disueltos en lugar de devorar presas. Sin embargo, sigue sin estar claro de qué modo surgió una y otra vez este método de alimentación a lo largo del árbol de la vida eucariota (el extenso grupo de seres vivos con células complejas, tales como las plantas y los animales, que también incluye otros grupos de organismos menos conocidos, pero de importancia ecológica).

En un nuevo estudio, dirigido por la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) con investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST, por sus siglas en inglés), la Universidad de Oxford, el Barcelona Supercomputing Center (BSC) y el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), entre otros, se ha reconstruido la historia evolutiva de la especialización osmotrófica en los organismos eucariotas, lo que demuestra que el intercambio genético entre especies tuvo un papel fundamental en la evolución repetida de esta estrategia de alimentación. Sus hallazgos sugieren que los organismos osmotróficos aparecieron por primera vez hace entre 720 y 1.000 millones de años. Asimismo, los resultados indican que la transferencia genética horizontal (el proceso por el que los genes cambian de una especie a otra) desempeñó una función importante en la evolución de estos genes. Este intercambio horizontal, en lugar de esperar a que una función génica existente en otros organismos evolucione desde cero, supone un cambio conceptual.

El artículo, que acaba de publicarse en Nature Ecology and Evolution, se suma al lento cambio en el modo en que los biólogos consideran que evoluciona la vida y se heredan los genes.

Ahondando en la historia de los descomponedores

En este estudio, el equipo comparó los genomas de especies de cuatro grupos osmotróficos con una relación lejana. Aparte de los hongos, que es el más conocido y estudiado de estos grupos, otras tres estirpes eucarióticas pasaron a un modo de vida osmotrófico especializado. Se trata de los pseudohongos y los laberintúlidos, sin relación filogenética con los hongos, y del clado Teretosporea, más próximo a los animales que a los hongos. En pocas palabras, cuatro grupos distintos de organismos que, desde el punto de vista evolutivo, han acabado encontrando una solución similar para sobrevivir.

"Pese a encontrarse en lados opuestos del árbol eucariota, hay una serie de rasgos que han evolucionado repetidamente en estos grupos en su adaptación a un modo de vida osmotrófico, tales como las redes filamentosas y las paredes celulares resistentes", manifiesta el autor principal del estudio, Eduard Ocaña-Pallarès, investigador con una beca Ramón y Cajal del grupo de investigación Internet Computing & Systems Optimization (ICSO), vinculado al Centro de Investigación en Tecnologías Éticas y Conectividad para la Humanidad de la UOC (UOC-TECH). "Cabe destacar que también comparten un grupo de herramientas metabólicas comunes necesarias para la descomposición y la osmotrofia, que incluye genes que intervienen en la captación de nutrientes, la regulación iónica y el metabolismo anabólico. Queríamos averiguar de dónde procedían esos genes compartidos".

A través de análisis automatizados combinados con inspecciones manuales de cientos de árboles filogenéticos, los investigadores identificaron 166 casos en los que probablemente se había producido una transferencia horizontal de genes entre estos grupos, en la que intervinieron genes relacionados en su mayoría con funciones metabólicas. En particular, la transferencia horizontal de genes se produjo sobre todo entre los hongos y los pseudohongos y entre los laberintúlidos y el grupo Teretosporea.

"Podría ser que viéramos 'rutas de transferencia' entre estos grupos a causa de su ecología terrestre y acuática compartida, respectivamente. Dicho de otro modo, la coexistencia en los mismos entornos facilitó el intercambio de estos 'trucos' genéticos", sugieren los investigadores.

Preguntas sin respuesta

De cara al futuro, los investigadores señalan importantes líneas de investigación futuras, tales como descifrar la función real de estos genes compartidos en cada grupo.

Otro misterio por resolver es cómo se produjo la transferencia genética horizontal entre estas estirpes. "Por ejemplo, ¿estuvo motivada por la adquisición de ADN exógeno directamente del entorno o mediante intermediarios víricos?", apunta Ocaña-Pallarès. "La cuestión principal ya no es si la transferencia genética horizontal se produce en los eucariotas, sino cómo se produce. Nuestro conocimiento de los mecanismos por los que tiene lugar este proceso en los organismos eucariotas sigue siendo escaso".

Artículo de referencia

Ocaña-Pallarès, E., Richards, T.A., Gabaldón, T. et al. Signatures of gene transfer in the parallel evolution of osmotrophic specialization in eukaryotes. Nat Ecol Evol (2026). https://doi.org/10.1038/s41559-026-03054-w

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