El magnífico misterio de Darwin y el microbioma

Los investigadores de Vanderbilt están reinventando el trabajo de Charles Darwin, comunicando cómo el origen de las especies puede depender en gran medida del microbioma (la totalidad de bacterias, virus, hongos y otros organismos) que viven en o sobre un cuerpo huésped.

El origen de las especies de Darwin presentó una tesis fundamental y revolucionaria para la Ciencias de la vida en 1859: las poblaciones con un antepasado común evolucionan con el tiempo con cambios suficientes para volverse diferentes especies que ya no se cruzan con éxito. Este proceso de descendencia con modificación continúa con el tiempo para producir cepas de nuevas especies. Darwin se refirió al proceso de una especie que se convierte en dos como «el misterio de los misterios».

Más de 160 años después, las ciencias de la vida están experimentando una segunda revolución basada en el conocimiento recién descubierto de que todas las especies de plantas y animales son huéspedes estables o temporales para un microbioma viviendo en o sobre el cuerpo.

Un ensayo y una revisión de la literatura del autor de la primera erudita SyBBURE y la graduada en ciencias biológicas Asia Miller y coautor de Seth Bordenstein, presidente de Centenary in Biological Sciences, profesor de Ciencias biologicas y director de la Vanderbilt Microbiome Initiative, imaginen cómo serían algunos capítulos de El origen de las especies de Darwin con nuestro conocimiento actual del microbioma asociado al huésped.

El artículo incluye ejemplos de cómo el microbioma de un híbrido, la descendencia de dos especies, puede ser diferente y potencialmente dañino del de sus dos especies parentales. «El campo del microbioma es relativamente nuevo, pero ya está lleno de investigaciones e ideas. Con este trabajo, estamos enfatizando los diversos roles de los microorganismos en la biología animal y que no todos los microbiomas son adecuados para todos los huéspedes», dijo Miller. quien también es presidente y fundador de la Vanderbilt University Microbiome Society.

Este artículo destaca cómo la evidencia de los microbiomas como agentes de especiación del huésped esencialmente ha alcanzado un punto de inflexión para los microbiólogos, biólogos evolutivos, químicos, inmunólogos y biólogos del desarrollo. Prepara el escenario para una fase más integradora de estudio, financiación y reuniones centradas en las interacciones huésped-microbio que dan forma al origen de las especies.

«Hemos compilado un rico resumen de evidencia que muestra híbridos generados entre diferentes, estrechamente relacionados especies animales– incluyendo ácaros, moscas, avispas, peces, ratones, ciervos y caballos – tienen microbiomas diferentes a los de sus padres. Mostramos que algunos de los híbridos sufren o incluso mueren a causa de estos microbiomas alterados, lo que agrega un peso acumulativo a la evidencia de que los microbiomas asociados al hospedador ya no deben pasarse por alto como componentes para comprender el origen de las especies«, dijo Miller.

Miller y la coautora y becaria postdoctoral de la NSF, Karissa Cross, investigarán el microbioma de Nasonia, un género de avispas parasitoides. Algunos híbridos de Nasonia no sobreviven debido a lo diferentes que son sus microbiomas de los de sus padres. »

A largo plazo, a los investigadores les gustaría ver que este punto de inflexión en la disciplina contribuya a una mayor participación en la investigación sobre el microbioma y sus efectos sobre la especiación, que Darwin vio como grandeza, lo más hermoso y lo más maravilloso, dijo Miller.

En la revista se publicó el ensayo «El papel del microbioma en la hibridación y especiación del hospedador». PLOS Biología el 26 de octubre.